Аппарат для ионообменной обработки сточных вод

 

lAimAPAT ДЛЯ ИОНООБМЕННОЙ ОБРАБОТКИ сточных вод, включающий корпус, патрубки для ввода и вьшода раствора и ионита, неподвижные решетки, слои ионита, соединенные переточными каналами, отлича-ющ и и с я тем, что, с цепью интенсификации процессов сорбции и десорбции за счет турбулизации потоков, повьппения степени использования сорбционной емкости ионитов, он снабжен установленными коаксиально корпусу намагничивающими катушками и размещенной между ними неподвижных решетках магнитной загрузкой и под вижными решетками, установленными нйд неподвижными, при этом слои ионита размещены на подвижных решетках ., 2. Аппарат по п.2, отличающийся тем, что корпус-,,решетки и переточные каналы выполнены из диамагнитного материала.

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (21) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к втоеСНОМЪ Св кткльСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3621702/23-26 (22) 15.07.83 (46) 15.12.84. Бюл. ¹ 46 (72) В.В. Ковалев, M.È. Судварг и И.Б. Гандзюк (71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и .приборам (53) 541.183.12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 865824, кл. С 02 F 1/42, 1981.

2. Иониты в химической технологии. . Под ред. Б.П. Никольского и П.Г. Ро манкова. Л., "Химия", 1982, с. 260262. (54)(57)i.ÀÏÏÀÐÀÒ ДЛЯ ИОНООБМЕННОЙ

ОБРАБОТКИ СТОЧНЫХ ВОД, включающий корпус, патрубки для ввода и вывода раствора и ионита, неподвижные (б1) В 01 J 47/06; С 02 F 1/48 решетки, слои ионита, соединенйые переточными каналами, о т л и ч а -ю— шийся тем, что, с целью интенсификации процессов сорбции и десорбцин за счет турбулизации потоков, повышения степени использования сорбционной емкости ионитов, он снабжен установленными коаксиально корпусу намагничивающнми катушками и размещенной между ними на- неподвижных . решетках магнитной загрузкой и под-вижными решетками, установленными . над неподвижными, при этом слои ионита размещены на подвижных решетках.

2. Аппарат по п.2, о т л и ч а ю - Е

O шийся тем, что корпус;,решетки и переточные каналы выполнены из диамагнитного материала. С:

На чертеже схематически показан предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1, патрубков для ввода раствора 2, иониторых помещаются слои 10. Коаксиально корпусу расПоложены намагничивающие катушки 11, создающие переменное из них напряжения реостатами 13.

Корпус, опорно-распределительные решетки, переточные каналы изготавливают из диамагнитного материала. В качестве сферической магнитной загрузки используются сферы, диаметром 4-8 мм иэ керамики, спеченной совместно с ферритом бария, предварительно намагниченные до состояния магнитного насыщения, которые нокрывода Института проблем материаловедениМ

АН УССР (г. Киев). Высота слоя этой

Аппарат в режиме сорбции работает следующим образом.

Раствор никельсодержащих сточных вод подается через патрубок 2 до заполнения полного обьема корпуса аппарата 1. С помощью распределительочередно производится. в направлении снизу вверх по ходу движения воды включение катушек 11, представляющих собой соленоид, в сеть переменного тока. При этом сферическая магнитная загрузка 7 начинает совершать хаотические колебательные движения и выбросы в верхнем ее слое. Величина такого движения и выбросов может регулироваться величиной подаваемого на соленоид напряжения. Благодаря этому происходит колебательное движение подвижных решеток 9, чем обеспечива1 112898

Изобретение относится к очистке, КРоме того, кОРпус решетки и переи утилизации промышленных сточных точные каналы выполнены из диамагнитвод преимущественно гальванических ного материала. производств, в частности к очистке никельсодержащих сточных вод и ре5 куперации элюатов путем их повторного введения в электролиты никелирота 3, а также для вывода раствора 4

И вестен способ обработки сточной и ионита 5, неподвижных опоРно-Ðàñводы содержащий никель в омагни- 1О пределительных решеток 6 со сфери чи ищем устройстве à saTeM в ионооб- ческой магнитной загрузкой 7, переточных каналов 8, подвижных опорноИедостатком этого способа являет-,распределительных решеток 9 ° на кося то, что обработка сточных вод производится раздельно и омагниченный таким образом раствор поступает на колонку, запо онку заполненную ионообменной магнитное поле, периодически включаесмоло ° на лой на которой сорбируется ни- мые с помощью распределительного кель. Десор ь Десорбция никеля также произ- электрического устройства 12 с возводится при до тся при достижении Установленной можностью регулировайиа подаваемого

20 ,концентрации никеля в фильтрате.

Такая обработка в этом аппарате не обеспечивает достижения полного использования обменной емкости ионита и не позволяет получить элюат высокой . концентрации по солям никеля при регенерации ионита.

Известен аппарат для ионообменной обработки сточных вод, включающий корпус, патрубки для ввода и вывода раствора а РаствоРа и ионита непоДВижные М ваютсЯ слоем пластмассыр напРимеР

Э ешетки слои ионита соединенные фторопластом производства опытного за" переточннии иананаии (2 3.

Однако известный аппарат сложен в эксплуатации и не обеспечивает пол- загрузки на неподвижной опорно-расного использования сорбционной ем- З5 пределительцой решетке должна соскости НоННТОВ и не позволяет получать тавлять 0,3-0,5 расстояния до.подзлюат высокой концентрации, необхо- вижной решетки для возможности ее димО для вОзмОжнОст движения в переменном магнитном поле. электролиты никелирования.

Цель изобреФения — интенсификация

Ю процессов сорбции и десорбции эа счет турбулизации потоков, повышения степени исцользования сорбционной емкости ионита. 5 ного электрического устройства 12 поПоставленная цель достигается тем, что аппарат для ионообменной обработки сточных вод, включающий корпус, патрубки для ввода и вывода раствора и ионита, неподвижные решетки, слои шоиита, соединенные пере50 точными каналами, снабжен установленными коаксиально корпусу намагничивающими катушками H размещенной между ними на неподвижных решетках магнитной загрузкой и подвижными ре- 55 шетками, установленными над неподвижнымир при этом слои ионита размещены на подвижных решетках.

1128980 4 ется псевдоожижение слоя ионита, его перетекание через переточные каналы

8 в нижележащие секции аппарата и последующее выведение ионита через патрубок 5.

В результате воздействия переменного магнитного поля, создаваемого катушками 11, и постоянного магнитного поля сферической магнитной загрузки 7, происходит магнитная обра- 1п ботка раствора сточных вод, что позволяет повысить обменную емкость ионита как в условиях взвешенного, так и стационарного слоя. Реостатами 13 регулируется величина напряжения, подаваемого на катушки 11, чем варьируется величина колебательного хаотического движения магнитной загрузки 7.. Обработанный раствор сточных вод выводится через патрубок 4, а загрузка ионита производится через патрубок 3.

При десорбции в аппарат вводится через патрубок 2 раствор кислоты или соли, например сернокислого натрия, и выводится через патрубок 4.

Порядок работы остальных элементов аппарата аналогичен описанному для режима сорбции. При этом дости- . гается повышенная степень извлечения никеля, сорбированного на ионитах, и возможность получения элюата с высокой концентрацией в нем металла, близкой к концентрации его в электролите гальванической ванны

35 никелирования, что позволяет утилизировать соединения никеля при введении в рабочие электролиты, Одновременное воздействие постоянного и переменного магнитных полей способствует повышению сорбции ионов никеля за счет изменения степени их гидратации, а также степени десорбции никеля в режиме регенерации ионитов, 45

Создание псевдоожиженного слоя ионитов за счет колебательного движения сферической магнитной загрузки в переменном магннгном поле, обеспечивающее турбулизацию потока раствора сточных вод, позволяет более полно использовать обменную емкость ионитов ввиду интенсивного перемешивания частиц и отсутствия метрвых зон. Возможность регулирования напряжения, подаваемого на катушки, обеспечивает необходимое расширение псевдоожиженного слоя ионитов в зоне сорбции, что также способствует увеличению степени использования обменной емкости и обеспечивает получение элюатов с максимальной концентрацией по ионам никеля при регенерации ионитов, например, раствором сернокислого натрия. Кроме того, возможность регулирования величины подаваемого на катушки напряжения устраняет недостаток, присущий известному аппарату, обусловленный снижением степени расширения псевдоожиженног0 слоя по мере увеличения удельного веса ионита вследствие постепенной сорбции на нем ионов тяжелых металлов. Возможность поочередного создания псевдоожиженного слоя ионита в различных секциях аппарата по его высоте обеспечивает дополнительное увеличение степени использования обменной емкости ионита вследствие сочетания в одном аппарате преимуществ псевдоожиженного и неподвижного слоя ионита, одновременно с -этим снижается его механическая деструкция. с

Таким образом, предлагаемый аппарат позволяет интенсифицировать процесс сорбции ионов никеля из растворов сточных вод путем одновре" менного воздействия на них переменного и постоянного магнитного полей и создания сочетания регулируемого псевдоожиженного слоя ионитов с неподвижным, а также соответственно процесс десорбции для получения элюатов с повышенной концентрацией солей никеля в нем для возможности последующего введения его в электролит никелирования. Достигаемый экономический эффект от при менения предлагаемого аппарата onределяется снижением затрат на коли» чество используемых ионитов, уменьшением габаритных размеров аппаратов и занимаемых производственных площадей, а также рекуперацией воды и солей никеля в производстве.

Я?грузна

uurumu оп8ар

Составитель Л. Эпштейн

Редактор С. Лисина Техред Ж.Кастелевиц Корректор M. Максимишинец е

Заказ 9274/7 Тиразк 532 Подписное

ВНИИПИ Г сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ушгород, ул. Проектная, 4