Способ очистки оборотных и сточных вод

 

Изобретение относится к способам очистки оборотных или сточных вод от солей щелочноземельных, тяжелых и цветных металлов и может быть использовано на промышленных предприятиях различных отраслей. Цель изобретения - повышение степени очистки воды и снижение расхода электроэнергии Очистку воды ведут при последовательной ее обработке в анодной и катодной камерах диафрагменного электролизера , при этом обработку в анодной камере ведут в магнитном поле напряженностью 30-80 Э в присутствии медного купороса и металлического порошка при соотношении 1:5 - 1:49, а отделение образующегося осадка осуществляют после выхода воды из ячейки 3 табл , 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 С 02 F 1/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВСЕСОЮЗНМ

И itHTiN- TENVII×ÅÂÊÀË

1 БЛИОТЕНА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4473016/26 (22) 19.08,88 (46) 23.06.91. Бюл. N. 23 (71) Государственный проектный институт

"Каэгипропищепром" (72) А.А.Коляда, А.Г.Девятова, И.К.Калашникова, А.И,Якунин, Н.Д.Якунина и Б.В. Пилат (53) 628.543 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 565889, кл. С 02 F 1/46, 1977. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБОРОТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД (57) Изобретение относится к способам очистки оборотных или сточных вод от солей

Изобретение относится к способам очистки оборотных или сточных вод от солей щелочноэемельных, тяжелых и цветных металлов и может быть использовано на промышленных предприятиях различных отраслей.

Цель изобретения — повышение степени очистки и снижение расхода электроэнергии.

Для очистки оборотных или сточных вод от ионов щелочноэемельных, тяжелых и цветных металлов используют установку для очистки воды в непрерывном потоке.

Она состоит из двух половин 1 и 2 электролитной ячейки с положительным и отрицательным электродами 3 и 4, разделенными полупроницаемой диафрагмой 5, и магнита 6, расположенного с внешней стороны первой половины 1 ячейки. Оборотной или сточной водой заполняют установку, затем в первую половину 1 ячейки с положительным электродом 3 вносят медный купорос и металлический железный порошок в соотношении 1:5 — 1:49 и проводят кондициониро. Ж 1658116 А1 щепочноземельных, тяжелых и цветных металлов и может быть использовано на промышленных предприятиях различных отраслей, Цель изобретения — повышение степени очистки воды и снижение расхода электроэнергии. Очистку воды ведут при последовательной ее обработке в анодной и катодной камерах диафрагменного электролизера, при этом обработку в анодной камере ведут в магнитном поле напряженностью

30-80 Э в присутствии медного купороса и металлического порошка при соотношении 1:5 — 1;49, а отделение образующегося осадка осуществляют после выхода воды из ячейки, 3 табл., 1 ил. вание в магнитном поле при напряженности

30 — 80 Э. В магнитном попе происходит образование цепочек микрогапьванопар 7, состоящих из частиц железного порошка с осажденной на нем медью. На концах цепочек развивается значительная разность потенциалов. При этом происход т образование соединений типа CaMgFezOe, Са9204 и т.д., а также ионов двух- и трехвалентного железа. Затем полученный раствор переходит по перетоку 8 во вторую половину ячейки 2 с отрицательным электродом 4, где происходит дальнейшее формирование осадка путем образования гидрооксидов (11) и (1i!), взаимодействующих с ранее полученными соединениями в первой половине ячейки. Отделение образующегося осадка осуществляют после выхода воды из ячейки.

Пример 1. В лабораторных условиях были проведены опыты по очистке сточных вод по предлагаемому и известным способам от ионов щелочноземельных металлов. Анапо1658116 гично очистке сточной воды осуществляют очистку оборотной, и та, и другая вода может содержать ионы щелочноземельных, тяжелых и цветных металлов.

Для примера готовили модельный раствор в количестве 8 л, содержащий ионы щелочноземельных, цветных и тяжелых металлов, мг/л; Са 200; Mg 300; Си 20;

Zn 40; РЬ 5. Установка представляла собой электролитную ячейку из двух половин

1 и 2 с двумя инертными электродами 3 и 4, разделенную полупроницаемой диафрагмой 5 (фильтроткань типа "бельтинг") и снабженную электромагнитом 6. В половину 1 ячейки с положительным электродом 3 вносили 65 мг медного купороса и металлического железного порошка 1600 мг (соотношение медный купорос:металлический железный порошок 1:25).

После того, как воду залили в ячейку, с помощью электромагнита 6 создавали магнитное поле напряженностью 55 Э, Одновременно на электроды 3 и 4 подавали напряжение и проводили кондиционирование сточной воды. При этом у положительного электрода 3 происходит накопление ионов водорода, что сопровождалось снижением рН раствора менее 7. Это способствовало переходу в раствор ионов двух- и трехвалентного железа. Кроме того, эа счет протекания окислительно-восстановительных реакций на частицах металлического железного порошка осаждалась медь (из медного купороса). Наложение магнитного поля способствовало образованию цепочек из металлических частиц железа, модифицированных медью.

Значительная разность потенциалов, развиваемая на концах этих цепочек, способствовала образованию кристаллоподобных соединений ионов железа с ионами щелочноэемельных, цветных и тяжелых металлов типа CaMg FezOe, СаРег04, М9Рег04 и т.д, (данные рентгеноструктурного анализа).

Сточная вода из первой половины 1 ячейки с положительным электродом 3 проходила через переток 8 во вторую половину

2 ячейки с отрицательным электродом 4.

Переходя в другую половину ячейки, ионы железа образовывали гидрооксиды железа (11) и (111) в комплексе с ранее полученными кристаллоподобными соединениями и выпадали в виде кристаллоаморфного осадка.

Отделение образующегося осадка осуществляли после выхода воды из ячейки, В лабораторных условиях были проведены опыты по ечистке сточных вод по известному способу. Готовили модельный раствор в количестве 8 л, содержащий ионы щелочноземельных, цветных и тяжелых металлов, мг/л: Са + 200, Mg 300; Си 20;

2п 40 Pb 5.

Результаты опытов приведены в табл,1.

5 Из табл,1 видно, что расход электроэнергии по предлагаемому способу в сравнении с известным в 1,9 раза меньше, эффект очистки также выше благодаря комбинированному воздействию на обрабаты10 ваемую воду.

Пример 2. В лабораторных условиях были проведены опыты по очистке сточных вод от ионов щелочноземельных металлов по предлагаемому способу с подбором оп15 тимального соотношения медный купорос:металлический железный порошок 1:2, 1 5, 1:25, 1:49, 1:65 соответственно. Аналогично очистке сточной воды осуществляли очистку и оборотной воды, и та и другая вода

20 может содержать ионы щелочноземельных, тяжелых и цветных металлов.

Подготовку модельного раствора и осуществление способа проводили аналогично примеру t.

25 Результаты опытов приведены в табл.2, где показано также влияние соотношения медный купорос;металлический железный порошок на дЬстижение положительного эффекта (напряженность магнитного поля

30 55 Э).

Из табл.2 видно, что расход электроэнергии снижается, а степень очистки повышается в присутствии медного купороса и металлического железного порошка в соот35 ношении 1:5 — 1:49.

Пример 3. В лабораторных условиях были проведены опыты по очистке сточных вод от ионов щелочноземельных металлов по предлагаемому способу с подбо40 ром оптимальной величины напряженности магнитного поля 20, 30, 55, 80. 90Э соответственно. Аналогично очистке сточной воды осуществляли очистку оборотной воды, и та и другая вода может содержать ионы щелоч45 ноземельных, тяжелых и цветных металлов.

Подготовку модельного раствора и осуществление способа проводили аналогично примеру 1. Результаты опытов приведены в табл.3, где показано также влияние вели50 чины напряженности магнитного поля на достижение положительного эффекта (соотношение медный купорос:металлический железный порошок равно 1:25), Наиболее оптимальное значение величины напряженности магнитного поля находится в пределах 30-80 Э, Если напряженность магнитного поля менее 30 Э, то образуются цепочки микрогальванопар меньшей длины, что приводит к снижению величины потенциалов и соответственно

1658116

Таблица 1

Таблица 2 снижает эффект очистки. При напряженности более 80 Э резко уменьшается подвижность частиц железа, они группируются в области полюсов магнита, длина цепочек уменьшается и эффект очистки снижается.

Максимальная степень очистки наблюдается при напряженности магнитного поля 55 Э, Использование изобретения позволит повысить степень очистки воды от щелочноземельных, тяжелых и цветных металлов, снизить расход электроэнергии в 1,4 — 1,9 раза по сравнению с известным способом, осуществить защиту водных ресурсов и охрану окружающей среды, а также сократить объем чистой воды на технологические процессы.

Формула изобретения

Способ очистки оборотных и сточных вод, включающий обработку воды последовательно в анодной и катодной камерах диафрагменного электролизера, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения степени очистки и снижения расхода электроэнергии, оработку в анодной камере ведут в магнитном поле напряженности 30-80 Э при подаче в нее медного купороса и ферромагнитного металлического порошка при массовом соотношении их 1: 5-49. 1658116

Таблица 3 юая

OC0d EON

Составитель Т.барабаш

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор Е.Папп

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1712 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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