Способ очистки сточных вод

 

Использование: обогащение полезных ископаемых, очистка от тяжелых металлов, органических и взвешенных веществ. Сущность изобретения: сточные воды контактируют с цеолитсодержащим сырьем крупностью частиц 0,01-0,5 мм, в котором массовое соотношение основных минеральных компонентов клиноптилолита и монтмориллонита составляет 4:1, в присутствии флокулянта анионного типа - полиакриламида, предварительно обработанного в турбулентном потоке воды. Полученная эффективность составляет 90-96%. 1 з.п. флы, 3 табл,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s С 02 F 1/28 (ОСУДАРСТВЕН(-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4848554/26 (22) 09.07.90 (46) 23.01,93. Бюл. М 3 (71) Читинский политехнический институт (72) К.И.Карасев, B.Ï.Ìÿçèí и А,Н.Милленко (73) В.П.Мязин (56) Авторское свидетельство СССР М

1636339, кл. С 02 F 1/28, 1989, (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД (57) Использование: обогащение полезных ископаемых, очистка от тяжелых металлов, Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, направлено на решение вопросов охраны окружающей среды и может быть использовано для очистки .сточных вод и водных растворов от ионов тяжелых металлов; органических и взвешенных веществ.

) аиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от взвешенных веществ путем контактирования воды с цеолитизированным туфом (цеолитсодержащее сырье ЦСС) размером частиц 0,1-2 мм, введения флокулянта ВПК402 в количестве 7 мг/л очищаемой воды при массовом соотношении туфа и флокулянта 1:(0,0001-0,01), отстаивания и отделения очищаемой воды.

Недостатком указанного способа является низкая эффективность сорбции крупной фракции цеолитсодержащих туфов взвешенных частиц, поверхность которых имеет "островные" участки, заряженные как положительно, так и отрицательно, что обусловлено слабой компенсацией заряда час„, А.1ÄÄ 1790555 А3 органических и взвешенных веществ. Сущность изобретения: сточные воды контактируют с цеолитсодержащим сырьем крупностью частиц 0,01-0,5 мм, в котором массовое соотношение основных минеральных компонентов клиноптилолита и монтмориллонита составляет 4:1, в присутствии флокулянта анионного типа — полиакриламида, предварительно обработанного в турбулентном потоке воды, Полученная эффективность составляет 90-96 ),. 1 з.п. флы, 3 табл, тиц катионным флокулянтом и низкой реакционной способностью необогащенного цеолитсодержащего сырья, Снижение эффективности способа в целом требует дополнительных затрат.

Целью изобретения является повышение степени очистки сточных вод от катионов металлов, органических и взвешенных веществ.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сточных вод, включаю- 0 щим контактирование воды с сорбционно- О фильтрующим цеолитсодержащим (Л материалом в присутствии полимера в коли- (Л честве 5-7 мг/л при массовом соотношении (у цеолитсодержащего материала и полимера

1:(0,0001-0,01), последующее отстаивание и отделение осадка, в качестве цеолитсодержащего материала используются цеолитсо- Ы держащее сырье с крупностью частиц

0,01-0,5 мм, в котором массовое соотношение основных минеральных компонентов клиноптилолита и монтмориллонита составляет 4:1, а в качестве полимера используют длинноцепочечный флокулянт анионного

1790555 типа(например,полиакриламид),предварительно обработанный в турбулентном потоке воды.

Применение в качестве полимера длинноцепочечного фпокулянта анионного типа, предварительно развернутого в турбулентном потоке до линейной цепи, позволяет эа счет мостикового" закрепления на мелких частицах, имеющих как отрицательный, так и полбжительный заряд, устранить недостатки, присущие флокулянтам катионного типа, например ВПК-402, так как в соответствии с электростатическим механизмом флокуляции положительный эффект водоочистки при использовании флокулянтов катионного типа наблюдается только для отрицательно заряженных частиц.

Подача в загрязненную воду измельченного до 0,01-0,5 мм ЦСС обеспечивает доступность активных центров поверхности для сорбирующихся примесей и повышение поверхностной энергии, что приводит к глубокой сорбционной очистке воды. При этом размер частиц ЦСС меньше 0,01 мм требует повышенного расхода флокулянтов, больше

0,5 мм приводит к уменьшению доступной адсорбционной поверхности материала, т.е. снижает эффективность очистки, При последующей обработке флокулянтами расход последних должен составлять 5-7 мг/л.

При меньшем расходе флокулянта значительно снижаются технологические показатели осветленной воды, Больший расход флокулянта не улучшает процесс и не выгоден из экономических соображений. . Соотношение основных компонентов сорбента и флокулянта 4:1:0,001 обеспечивает достаточную сорбционную активность материала и повышает эффективность очистки стоков.

Для оптимизации взаимодействия фло кулянта с взвешенной фазой его предвари. тельно обрабатывают в турбулентном потоке воды; в результате чего происходит разворачивание клубков макромолекул до линейной цепи и изменение их гидродинамических параметров, что повышает эффективность взаимодействия с взвешенными веществами и стейень очистки сточных вод.

Способ осуществляют следующим образом. Загрязненную воду по трубопроводу направляют в сорбционный блок, куда подают ЦСС, содержащее в качестве основных компонентов клиноптилолит и монтмориллонит размером О,01-0,5 мм. После сорбции

40 течение 5 мин. (см, табл.1).

Пример 2 (предлагаемый способ), В загрязненную воду, содержащую, мг/n; Си 34; Сг 10; нефтепродукты 40; жиры

50, подают цеолит, предварительно измельченный до крупности 0,5 мм. Контактируют загрязненную воду и минеральную фазу в течение 30 минут, затем в нее вводят предварительно обработанный в турбулентном потоке воды флокулянт-полиакриламид, устанавливая концентрацию последнего 6 мг/л. Соотношение основных компонентов клиноптилолита, монтмориллонита и флокулянта составляло 4:1;0,001, Воде дают отстояться и направляют в оборот. Осадок твердой фазы подвергают переработке

Результаты осуществления известного и предлагаемого способов при различных значениях режимных параметров приведены в табл, 1-3, Таким образом, как следует иэ результатом, эффективность очистки промстоков от катионов металлов, органических и взвешенных веществ составляет 90-96%. воду, содержащую ЦСС с сорбированной фазой и взвешенными веществами, подают в отстойник, в который вводят предварительно обработанный в турбулентном пото5 ке воды флокулянт в количестве 5-7 мг/л, В качестве флокулянтэ используют полиэкриламид, Соотношение основных компонентов клиноптилолита, монтмориллонита и . флокулянтэ составляет 4:1:0-001. Очищен".0 ную таким образом воду направляют в оборот, а в случае необходимости подвергают повторной очистке, Осадок твердой фазы после флокуляции и отстаивания идет на переработку и используется в качестве мульвирующего средства и добавок к строительным материалам.

Пример 1 {известный).

В очищенный раствор, содержащий, мг/л: Cu + 320; Zn 55, Са 470; Na+ 1250;

НСОз 170; CI 320; S042 130; CN 950, вводят активированный уголь крупностью 40 мкм при рН 8,9 и 220С, помещают в электрокоагулятор цилиндрической формы, помещенный в магнитное поле и снабженный

25 алюминиевыми электродами с площадью поверхности 0,2 дм, В электрокоагулятор

2 вводят магнетит 1,5 г/л при постоянном помешивании (п=60 об/мин) и непрерывной подаче полиакриламида 2,0 мг/л, плотности 0 тока 4 А/дм и напряженности магнитного поля 600 .Э проводят электрокоагуляцию в

1790555

Таблица 1

Ме ь

Х ом

Жи ы

Режим

ОЧИСТКИ Сисх стоков

Не теп о кты

Скон. E,% Сисх.

Сисх.

Скон.

62 87 40

5,1

1,5

Протитип

Размер частиц,мм

0 1-2

Размер частиц

ЦСС, мм

96,6

96,6

97,6

98,6

99

08

88

93

96

34

34

34

34

34

96,7

96,7

98,5

99

99

2

1,5

1,2

0,7

0,5

0,5

1,3

1,3

0,6

0,4

0,3

0,3

5

1,2

1,0

0,40

0,45

0,50

0,53

0,54

0,54

2,1 t,7

1,2

0,7

0,5

0,5

4,5

2,0

1,0

0,5

0,1

0,01

Таблица 2

Формула изобретения

1. Способ очистки сточных вод, включающий контактирование воды с сорбционно-фильтрующим цеолитсодержащим материалом в присутствии полимера, в количестве 5-7 мг/л при их массовом соотношении

1:(0-0001-0,01), последующее отставание и отделение осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки сточных вод от катионов металлов, органических и взвешенных веществ, в качестве цеолитсоОбменная емкость мг., экв./г держащего материала используют цеолитсодержащее сырье с крупностью частиц

0 01-0,5 мм, в котором массовое соотношение основных минеральных компонентов клиноптилолита и монтмориллонита составляет 4:1, а в качестве полимера используют длинноцепочечный флокулянт анионного типа, предварительно обработанный в турбулентном потоке воды.

2. Способ по и 1, отличающийся тем, что в качестве флокулянта используют полиакриламид.

Скон, E,% Сисv. Скон. Е,%

87 10,9 3,6 67

1790555

Таблица 3

Составитель А.Мителенко

Техред M.Моргентал Корректор Л.Лукач

Редактор Т,Куркова

Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 364 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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