Фильтровальная загрузка для очистки воды от тяжелых металлов и механических примесей

 

Изобретение относится к составам фильтрующих загрузок для очистки сточных вод. Сущность изобретения: в качестве загрузки используют стружку, получаемую при строгании кож хромового дубления с содержанием окиси хрома 1,5-3,5 мас. 1 табл.

Изобретение относится к очистке сточных вод, котловой воды и хозяйственно-питьевой воды горячего водоразбора от тяжелых металлов и механических примесей и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства.

Известна фильтровальная загрузка, состоящая из отходов шероховки покрышек с размером частиц 2-7 мм, пл. 1,1 кг/м³ и обрубков резиновой выпрессовки с размером частиц 2-10 мм и пл. 1,03 кг/м³ [1] Однако степень очистки от тяжелых металлов по Zn 50% Ni 70% Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фильтрующий материал, состоящий из перлита и кожевенной пыли при соотношении кожевенной пыли 33-50% перлита 67-50% [2] Недостатком данной фильтровальной загрузки является неприменимость ее для тонкой очистки сточных вод от тяжелых металлов. Степень очистки сточных вод гальванического производства с содержанием Ni 1,35 мг/л; Zn 0,077 мг/л; Fe 0,57 мг/л на данной фильтровальной загрузке составила по никелю 45% по цинку 40% по железу 33% по механическим примесям 80% Цель изобретения повышение степени очистки воды по тяжелым металлам и механическим примесям.

Цель достигается тем, что в качестве фильтровальной загрузки используется кожевенная стружка, получаемая в процессе строгания кож хромового дубления, с содержанием окиси хрома 1,5-3,5% а высота слоя фильтровальной загрузки составляет 0,4-0,7 м.

Кожевенная стружка кож хромового дубления имеет высокие показатели прочности, отличается мягкостью, устойчива к действию кислот и щелочей. Устойчива к действию температур и может эксплуатироваться при температурах до 90^оС. Кожа хромового дубления легко намокает, но ее структурные элементы остаются водоне-проницаемыми из-за наличия связей, поэтому устойчивость ее в водных средах достаточно высока.

После дубления кожа приобретает пористую структуру. В процессе хромового дубления дополнительно образуются ионизированные карбонильные группы и свободные аминогруппы, что приводит к возникновению сорбционных свойств по отношению к тяжелым металлам. Для выравнивания толщины кожи хромового дубления подвергаются операции строгания, в результате которой в больших количествах образуются кожевенные отходы в виде стружки, практически не подлежащие переработке. Использование кожевенной стружки кож хромового дубления для тонкой очистки сточных вод от тяжелых металлов и механических примесей не обнаружено. Перед употреблением в качестве фильтровальной загрузки кожевенная стружка, соответствующая по качеству ОСТу 17-245-87, просеивается на сите с диаметром ячейки 2 мм для отделения пылевидных волокон, так как их присутствие приводит к повышению гидравлического сопротивления и загрязнению воды вследствие уноса. Затем промывается водой для удаления свободной кислоты и снижения содержания соединений хрома до величин, соответствующих заявляемому техническому решению, для избежания возможности загрязнения сточных вод хромом и снижения рН. Повышение содержания соединений хрома до величины > 3,5% не приводит к повышению степени очистки по никелю, цинку, железу, но при этом вода загрязняется хромом.

Уменьшение содержания хрома в кожевенной стружке < 1,5% приводит к уменьшению степени очистки по тяжелым металлам приблизительно на 15% Использование отходов в виде стружки позволяет значительно снизить гидравлическое сопротивление фильтровальной загрузки из-за уменьшения слеживаемости материала, что позволяет сформировать необходимый для тонкой очистки слой фильтровальной загрузки. Уменьшение слоя по высоте менее 0,4 м приводит к снижению степени очистки по тяжелым металлам до 40-80% по механическим примесям до 80% Увеличение высоты слоя больше 0,7 м не приводит к увеличению степени очистки, но при этом повышается гидравлическое сопротивление.

Таким образом, использование предлагаемой фильтровальной загрузки позволяет повысить степень очистки воды по тяжелым металлам до 96% механическим примесям до 94% Ниже приведены примеры использования предлагаемой загрузки. Испытания проводились в цехе очистки сточных вод гальванического производства завода "Фурнитура" и ТЭЦ.

П р и м е р 1 (прототип). На фильтровальную воронку с перегородкой из капрона наносится слой фильтрующего материала из перлита и кожевенной пыли со следующим соотношением компонентов: перлит 50% кожевенная пыль 50% Высота слоя 0,004 м. Через полученный фильтр пропускали сточную воду гальванического производства завода "Фурнитура" со скоростью 10 м/с, при 20^оС, рН 9,5, с содержанием примесей Wi 1,35 мг/л; Fe 0,57 мг/л; Zn 0,077 мг/л; Gr_общ 0,064 мг/л, механических примесей 15 мг/л. Степень очистки составила по Wi 65% Zn 55% Fe 43% Gr_общ 44% механическим примесям 77% П р и м е р 2. Стружку, полученную в процессе строгания кож хромового дубления, просеяли на сите с диаметром ячейки 2 мм для удаления пылевидных волокон и затем загрузили в вертикальный напорный фильтр.

Высота слоя загрузки составила 0,5 м. Загрузку промыли водой в противоточном направлении до содержания в ней окиси хрома 2,5% Через полученный фильтр пропускали сточную воду гальванического производства завода "Фурнитура" со скоростью 10 м/ч, при 20^оС, рН 0,5, содержанием примесей Wi 1,35 мг/л; Fe 0,57 мг/л; Zn 0,077 мг/л; Gr_общ 0,064 мг/л, механических примесей 15 мг/л. Степень очистки составила по Wi 98,3% Zn 89,6% Fe 75,0% Gr 76,0% механическим примесям 94,0% Другие примеры приведены в таблице.

В примерах 1-6 проводилась очистка сточных вод гальванического производства завода "Фурнитура" от тяжелых металлов и механических примесей, а в примерах 7-10 очистка воды для питания котлов на ТЭЦ от соединений железа.

Проведенные испытания показали, что в сравнении с прототипом использование предлагаемой фильтровальной загрузки позволяет существенно повысить степень очистки воды от тяжелых металлов и механических примесей.

Формула изобретения

ФИЛЬТРОВАЛЬНАЯ ЗАГРУЗКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ ОТ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ, содержащая кожевенные отходы, отличающаяся тем, что в качестве отходов она содержит кожевенную стружку, полученную в процессе строгания кож хромового дубления с содержанием окиси хрома 1,5 3,5 мас. при высоте слоя загрузки 0,4 0,7 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2