Способ очистки кислых сточных вод от ионов тяжелых металлов

 

Использование: в области переработки водных растворов, содержащих тяжелые металлы, в частности к способам переработки кислых сточных вод металлургических, гальванических процессов. Сущность изобретения: осаждение в щелочной фазе ведут с использованием известкового молока до pH 6,5 - 7 на первой стадии, а затем образованную суспензию обрабатывают карбонатом натрия при pH 9 - 9,5. 2 табл.

Изобретение относится к области переработки водных растворов, содержащих тяжелые металлы (ТМ), в частности к способу переработки кислых сточных вод металлургических, гальванических процессов.

Известен способ, предусматривающий двухстадийное осаждение ТМ из водных растворов. После обработки кислого раствора на первой стадии известковым молоком до pH 8,5-8,9 предложено доосаждать ТМ гидрофосфатом натрия при pH 7,2 [1] . Однако известный способ имеет следующие недостатки. При приведенном способе очистки необходимо после первой стадии осаждения гидрооксидов ТМ отделять образующийся осадок от осаждаемого раствора, так как контакт гидроокисей ТМ с гидрофосфатом натрия приводит к возрастанию концентрации ТМ в растворе вследствие образования кислых фосфатов и полифосфатов ТМ. Кроме того, при осаждении на второй стадии ТМ гидрофосфатом натрия в растворе характерно образование труднофильтруемых коллоидных систем кислых фосфатов и полифосфатов ТМ и удаление ТМ до ПДК не достигается. Для проведения коагуляции этих растворов необходимо в систему добавлять различные коагулянты, избыток гидрофосфата натрия, вести процесс при повышенной температуре. Все это ведет к повышенному расходу реагентов, большому времени отстоя осадков, засолению растворов и усложнению аппаратурного оформления процесса.

Техническим результатом способа является повышение его эффективности за счет увеличения степени извлечения тяжелых металлов (до ПДК) и упрощение процесса.

В заявляемом способе осаждение ТМ из кислых водных растворов осуществляется в две стадии: растворами известкового молока и карбоната натрия. На первой стадии кислые растворы, содержащие ТМ, нейтрализуются известковым молоком до pH 6,5-7, а на второй стадии ТМ осаждаются раствором карбоната натрия до pH 9,0-9,5. Снижение pH осаждения первой стадии ниже 6,5 приводит к неполному осаждению Zn²⁺, Cu²⁺, увеличение pH первой стадии выше 7 приводит к неполному осаждению Ni²⁺. Снижение pH осаждения второй стадии ниже 9 приводит к неполному осаждению Ni²⁺ и Cu²⁺, увеличение pH второй стадии выше 9,5 приводит к неполному осаждению Cr³⁺ и Zn²⁺. Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что условия осаждения в заявляемом способе как на 1-й стадии, так и на 2-й отличаются и по значению pH и по составу используемого реагента на 2-й стадии осаждения. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". Возможность осуществления доосаждения ТМ в присутствии образованного на 1-й стадии осадка, установленная исследованиями авторов, подтверждает соответствие заявляемого решения критерию "существенные отличия". При таких интервалах pH осаждения уже через 15 мин образуется хорошо отстаивающийся и легкофильтруемый осадок гидроксокарбонатов ТМ, кроме того, не требуется после первой стадии отделять осадок гидроокисей ТМ, а также добавлять дополнительный коагулянт.

П р и м е р. Осаждение ведется при комнатной температуре из раствора состава Cr³⁺= 200 мг/л, Zn²⁺= 50 мг/л, Ni²⁺= 30 мг/л, Cu²⁺= 20 мг/л, pH= 2,1.

Данные об условиях осаждения и результаты анализов представлены в табл. 1 и 2.

Использование предлагаемого способа для очистки сточных вод от ионов ТМ по сравнению с существующим имеет следующие преимущества: - при использовании данного способа не требуется отделять осадок гидроокисей ТМ и после 1 стадии осаждения, что упрощает технологическую схему осаждения; - при осаждении ТМ из растворов данным способом эффективность осаждения возрастает по сравнению с ранее известным в 4-5 раз.

- при этом не нужно добавлять в систему дополнительных коагулянтов и вести процесс при повышенной температуре, что приводит к меньшему расходу реагентов, не приводит к засолению растворов и удешевляет технологический процесс. (56) Авт. св. N 981248, кл. C 02 F 1/58, 1982.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЧИСТКИ КИСЛЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ , включающий двухстадийное осаждение в щелочной сpеде с использованием известкового молока на пеpвой стадии, отличающийся тем, что осаждение на пеpвой стадии ведут пpи pH 6,5 - 7 и обpазованную суспензию обpабатывают каpбонатом натpия пpи pH 9 - 9,5.

РИСУНКИ

Рисунок 1