Способ очистки сточных вод от фтора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 02 F 1/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

scmugg,, „ ., ЩЯЩ ц " ф з .»

Я 1Q j}$p --þОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4711634/26 (22) 27,06.89 (46) 07.10.91. Бюл, No 37 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана (72) В.Ф,Сохань, О.В.Орлова. Ф.Х,Еникеева и В,А.Суслова (53) 663.631.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 550346, кл. С 02 F 1/28, 1975, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ОТ

ФТОРА (57) Изобретение относится к сорбционным способам очистки сточных вод от фтора и позволяет утилизировать травильные фторИзобретение относится к способам переработки отходов, очистки сточных вод от фтора и может быть использовано в химической, алюминиевой, стекольной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение степени очистки сточных вод от фтора, Для осуществления способа проводят обработку кальцийсодержащим реагентом и доочистку адсорбентом, В качестве адсорбента используют водорастворимые фториды титана с содержанием фторидов титана

20 — 100 мг/л в пересчете на двуокись титана.

В качестве водорастворимых фторидов титана могут быть использованы фтортитансодержащие травильные растворы, Обработка сточных вод кальцийсодержащим реэгентом позволяет очистить стоки до содержания фтора в них 10 — 20 мг/л (определяется произведением растворимости

СаРг),,, SU „„1682321 Al титансодержащие растворы, Целью изобретения является повышение степени очистки воды от фтора. Способ включает обработку сточных вод известковым молоком до рН

8 — 11 и доочистку водорастворимыми фторидами титана в количестве 20 — 100 мг/л в пересчете на двуокись титана. В качестве водорастворимых соединений титана используют отработанные травильные титэнсодержащие растворы. Способ позволяет снизить остаточное содержание фтор-иона в очищенной воде до 0,2 — 0,75 мг/л и проводить очистку сточных вод с высоким начальнымм содержанием фтора (3-10 г/л) при уменьшении вторичного загрязнения сточных вод. 1 з.п,ф-лы. 1 табл.

С введением кальцийсодержащего реагента в сточные воды, содержащие фтор.ион, рН стоков повышается и при достижении рН 2,0 — 1,5 начинается гидролиз фторидов титана с образованием гидроксида титана. Гидроксид титана сорбирует 01 фтор-ион и переходит в осадок, так как тер- QQ модинамически более устойчивым является гидроксифторид титана, чем гидроксид ти- (1 тэна. Произведение растворимости гидроксифторидов титана ниже, чем гидроксида титана и доочистка от фтора будет идти более глубокая.

Высокоразвитая активная поверхность д гидроксида титана, равномерное распределение по всему объему стоков обеспечивает процесс сорбции фтора с высокими технологическими показателями. Содержание фтор-иона в сбрасываемых сточных водах снижается до 0,2-0,3 мг/л при ПДК = 0,75 мг/л.

1682321

Кроме того, предлагаемый способ позволяет уменьшить вторичное загрязнение стоков по сравнению с известным, поскольку исключается введение ионов SO4 и ко+ личество введенных ионов Na снижается 5 на порядок.

Оптимальное содержание водорастворимых фторидов титана в пересчете на оксид титана составляет 20 — 100 мг/л. При содержании фторидов титана ниже 20 мг/л 10 в пересчете на TIOz не обеспечивается степень очистки, позволяющая сбрасывать сто ки в водоемы. Повышение содержания адсорбента более 100 мг/л экономически нецелесообразно, так как приводит к избы- 15 точному расходу реагента и ухудшает процесс фильтрации за счет образования избыточного мелкодисперсного осадка гидроксифторида титана.

Пример 1, В кислый исходный сток с 20 содержанием фтора 3 — 5 г/л вводят 10 g,ный раствор фтортитаната калия в количестве 280-1400 мл/м стоков и кальцийсодержащий реагент, дозировку которого ведут до рН 10-11, перемешивают в 25 течение 10- 20 мин и фильтруют, В очищенных стоках определяют содержание фтора.

Фильтрат используют в обороте, либо выводят в сточную канализацию, Осадок сушат, он содержит фтористые соединения кальция и титана и может быть утилизирован в стекольной промышленности в качестве флюсующихся добавок. Аналогично осуществляют очистку стоков от фтора с использованием 10;(-ного раствора фтортитанатов натрия и лития, Пример 2. В кислый исходный сток с содержанием фтора 3 — 5 г/л вводят титансодержащие травильные растворы следующего состава, г/л; TIOz 172; А!уОз 2 — 5; ZrOz 2 — 5, в количестве 70 — 350 мл/м и кальцийсодержащий реагент до рН 10-11, перемешивают, фильтруют, В очищенных стоках определяют содержание фтора. Результаты приведены в таблице.

Как видно из полученных данных, при дозировке водорастворимых фторидов титана, например, ниже предельного значения 20 мг/л в пересчете на двуокись титана не достигается необходимая степень очистки. Избыток адсорбента выше. чем 100 мг/л в пересчете íà VIOL, позволяет получить глубокую степень очистки, но ухудшается про30

40 цесс фильтрации осадка, увеличивается вторичное загрязнение стоков, Использование предлагаемого способа значительно снижает вторичное загрязнение стоков: введение аниона SO4 исключается полностью, а введение, например, катиона Na снижается до 11,5-57,5 мг/л против 450 мг/л по известному способу при

ПДКи - = 120 мг/л, Остаточное содержание фтора в сточных водах по известному способу 0,8-1,3 мг/л и превышает ПДК при сбросе в водоемы 0,75 мг/л, Использование в качестве адсорбента травильных растворов улучшает процесс сорбции, так как в состав этих растворов входят такие компоненты, как Zr, AI, которые, гидролизуясь, образуют гидроксиды циркония и алюминия, обладающие высокими сорбционными свойствами, Совместное присутствие их в растворе способствует более глубокой очистке по сравнению с использованием водорастворимых фторидов титана (чистых реа кти в о в}, Кроме того, поя вляется возможность утилизировать один из наиболее токсичных стоков промышленности, не загрязняя сточные воды вторичными ионами.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным позволяет повысить степень очистки от фтора сточных вод с высоким содержанием фтора (3 — 10 г/л), содержание фтор-иона в очищенных сточных водах снижается в 1,5-2 раза. Способ позволяет также уменьшить вторичное загрязнение сточных вод вводимыми реагентами и утилизировать отработанные растворы, используемые для травления титаковых сплавов.

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод от фтора, включающий обработку известковым молоком до рН 8 — 11, доочистку адсорбентом с последующим разделением жидкой и твердой фаз, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения степени очистки. в качестве адсорбента используют водорастворимые фториды титана в количестве 20-100 мг/л в пересчете на двуокись титана, 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что в качестве адсорбента используют отработанные травильные фтортитансодержащие растворы.

1582321

КоличестОстаточная

Адсорбент

Количестконцентрация фториона в конечных стоках, мг/л

200

4,0

7,7

15,38

400

2,0 н

0,75

520

20,0

1500

57,7

0,63,2000

2600

76,9

0,6

0,45

100,0 ! 15,4

3000

0,45

3500

124,6

0,4

290

9,7 на aTiF!!

4,2

460

15,3

1,97

600

20,0

0,75

« Ir

1300

43,3

0,6

2000

66,7

0,52

3000

100, 0

116,6

0,43

3500

0,41

4000

0,40

500

1 >gT>Fg

2,3

710

О,?

1500

0,64

2300

0,51

3545

0,4

«н

4500

127

0,4

Травильный раствор

80 l, 78

13,3

20,0

120

0,75

То же

Травильньй раствор

200

0,48

0,4

350

То же

580

0,3

0,2

850

1000

0,2

Составитель Л.Ананьева

Техред М.Моргентал Корректор M.Ìçêcèìèøèíeö

Редактор H. Яцола

Заказ 3379.- Тираж - -Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Содержание фтор-иона в исходных сточных водах, г/л во дотируемого адсорбента,мг/м во доэи руемо ro сорбента в пересчете на TiOq, мг/л!

33,3

14,08

47, 30

64,9

100

33,3

58,3

100, 0

142,0

166,7