Способ очистки сточных вод от ионов металлов

Авторы патента:

Сватовская Лариса Борисовна (RU)

Бобровник Анна Борисовна (RU)

Шершнева Мария Владимировна (RU)

Ефимова Наталия Николаевна (RU)

C02F1/28 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2588233:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" (RU)

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод от ионов металлов сорбцией. Способ очистки сточных вод включает обработку воды напрягающим цементом, перемешивание и отделение осадка. Напрягающий цемент вводят в воду в количестве 80 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 1 до 10 мг/л. Технический результат изобретения заключается в уменьшении расхода сорбента при возможности расширения диапазона извлекаемых металлов. 1 табл.

Изобретение относится к технологии очистки воды, в частности к очистке сточных вод от ионов металлов сорбцией.

Известен способ очистки сточных вод от тяжелых металлов и органических веществ (SU №1560483, С02F 1/28, БИ №16, 1990 г.), включающий обработку золой и отделение осадка осаждением, в котором сточные воды последовательно обрабатывают сначала золой, содержащей оксид кальция 30-50%, до значения водородного показателя 8,75-9,25, а затем золой, содержащей оксид кальция 3-5%, до значения водородного показателя 6,5.

Недостатком данного способа является большой расход сорбента в связи с малой сорбционной емкостью золы по отношению к ионам тяжелых металлов и сложностью технологического процесса.

Известен способ очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов, согласно которому обрабатывают стоки, содержащие ионы цинка, меди, никеля, шестивалентного и трехвалентного хрома, переводя тяжелые металлы в их гидроокиси, отделяя осадок (Ахметов Н.С. Неорганическая химия. М.: Высшая школа, 1975, с. 624).

Недостаток способа - большой расход сорбента и сложность осуществления способа, так как при обеззараживании ионов тяжелых металлов путем перевода их в форму нерастворимых гидроокисей, ионы различных тяжелых металлов наиболее полно переведены в форму гидроокиси при различных значениях водородного показателя кислотности. По этой причине не может быть выбран такой диапазон водородного показателя кислотности, в котором одновременно обеспечивается полный перевод ионов тяжелых металлов в форму нерастворимых гидроокисей. Поэтому необходимо работать в определенном интервале водородного показателя кислотности, а также дополнительно вводить гидрозакись железа в количестве 50-250 мг/л в пересчете на железо. После отделения гидроокиси металлов от обработанной воды стоки необходимо нейтрализовать до определенного значения водородного показателя кислотности. Гидрозакись железа, используемая в этом способе, неустойчива на воздухе и требует особых условий хранения.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является способ очистки сточных вод от ионов металла, который основан на обработке сточных вод ультрадисперсными порошками алюминия и/или железа, полученными электрическим взрывом проводников, порошки добавляют в сточную воду в количестве 200-500 мг/л, перемешивают и через 0,5 ч отделяют осадок (RU №2013380 C02F 1/62, 05.30.94). Способ позволяет извлечь из сточных вод такие металлы, как хром, свинец, торий, стронций.

Недостатком данного способа является сложность получения сорбента, большой расход сорбента и ограничение очистки сточных вод по видам металлов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение расхода сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки и повышение способа очистки за счет расширения диапазона металлов

Поставленная задача в предлагаемом решении достигается тем, что в способе очистки сточных вод от ионов металлов, включающем обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, в качестве сорбента используют напрягающий цемент в количестве 80 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 1 до 10 мг/л.

ПРИМЕР КОНКРЕТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. В качестве фильтрующего материала используют напрягающий цемент.

Обработке подвергают сточные воды, содержащие ионы хрома, свинца, никеля, железа, тория и стронция с концентрацией 100 ПДК. Обработку проводят в реакторе объемом 10 м³. Напрягающий цемент в количестве 80 мг помещают в реактор, наполненный водой, перемешивают и оставляют на 10 минут. Затем отделяют осадок путем отстаивания. Определяют остаточное содержание ионов металлов в воде. Радиоактивные металлы определяют по методике радиоактивных индикаторов, тяжелые металлы определяют фотоколориметрическим методом. Результаты анализов приведены в таблице.

Таким образом, при обработке воды, содержащей ионы как тяжелых металлов хрома и свинца, так и радиоактивных металлов стронция и тория, происходит практически полная очистка от ионов металлов, если добавлять реагент в количестве 80 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 1 до 10 мг/л. Предложенный способ прост в исполнении, снижает расход применяемого сорбента, что приводит к повышению экономичности очистки. По сравнению с прототипом расход сорбента уменьшился в 2,5-6,25 раз, диапазон металлов увеличился на два металла (марганец и железо).

Способ очистки сточных вод от ионов металлов, включающий обработку реагентом, перемешивание и отделение осадка, отличающийся тем, что в качестве реагента используют напрягающий цемент в количестве 80 мг/л при концентрации ионов металлов в очищаемой воде от 1 до 10 мг/л.

Изобретение может быть использовано для очистки природных и сточных вод промышленных предприятий от сероводорода, ионов сульфидов и гидросульфидов. Способ включает обработку исходной воды соединениями железа с последующей их регенерацией кислотой.

Композитная среда для процессов обработки воды и способы ее использования // 2588134

Изобретение относится к вариантам способа обработки исходного потока, включающего углеводородную жидкость и жидкость на водной основе. Один из вариантов включает: введение исходного потока во впуск резервуара, содержащего композитную среду, состоящую из однофазных частиц однородной формы, причем каждая частица включает смесь материала на основе целлюлозы и полимера; и контакт исходного потока с композитной средой для получения обработанного потока, причем обработанный поток содержит заданную целевую концентрацию углеводородной жидкости.

Скоростной трубчатый хлопьеобразователь // 2587713

Изобретение относится к водоочистным установкам, а именно к оборудованию, применяемому в технологиях подготовки питьевой воды с применением химических реагентов.

Способ обезвреживания сульфидно-щелочных стоков // 2587437

Изобретение относится к области химических технологий и может быть использовано для очистки щелочных растворов от сульфидов и меркаптидов на предприятиях нефтяной, нефтеперабатывающей, химической, целлюлозно-бумажной и кожевенной промышленности.

Сепаратор воды и грязи // 2587216

Изобретение относится к магнитному сепаратору, выполненному с возможностью сепарации частиц из потока текучей среды, и может быть использовано для сепарации частиц из воды систем центрального отопления.

Оптимизированный способ обработки отходов путем гидротермической обработки // 2587179

Изобретение относится к гидротермическому окислению отходов, содержащихся в сточных водах, и может быть использовано в агропищевой, бумажной, химической, фармацевтической, нефтяной, нефтеперерабатывающей, машиностроительной, металлургической, авиационной и атомной промышленности.

Способ синтеза четырехвалентного фероксигита марганца для удаления мышьяка из воды // 2587085

Настоящее изобретение относится к способу синтеза адсорбционного материала, состоящего из однофазного четырехвалентного марганцевого фероксигита (δ-Fe(1-x)MnxOOH), в котором 0,05-25% железа изоморфно замещено атомами марганца.

Электрохимический реактор // 2586560

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки растворов. Электрохимический реактор выполнен из одной или более помещенных в корпус 1 проточных электрохимических модульных ячеек, каждая из которых содержит вертикально расположенные катод 6, установленный в центре корпуса, смонтированную вокруг него керамическую диафрагму 7, равноудаленные от катода противоэлектроды - аноды 5, расположенные вокруг катода с диафрагмой с образованием электродных пар типа «катод-анод».

Способ биологической очистки сточных вод и устройство для его осуществления // 2586155

Группа изобретений может быть использована для биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Для осуществления способа не менее 70% активного ила подвергают обработке пероксидом водорода в течение 2 часов в непрерывном режиме с внесением пероксида водорода в количестве от 2 до 4 (масс.

Способ обеззараживания и очистки жидких сред и технологическая линия для его реализации // 2585635

Группа изобретений может быть использована для подготовки воды в системах хозяйственно-питьевого и промышленного назначения. Способ включает кавитационную обработку водной среды струйной кавитацией с эжектированием в кавитатор воздуха или кислородно-воздушной смеси, последующую обработку среды в гидродинамическом реакторе с вращающимся магнитным полем и ферромагнитными элементами в виде игл, отстаивание обработанной водной среды и отделение шлама.

Генератор для получения талой питьевой воды // 2588515

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Устройство включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью. Приводное устройство перемещения стержня замороженной воды выполнено в виде поршня со штоком с возвратно-поступательным приводом, при этом в поршне расположены отверстия для подачи воды в зону замораживания, а продольный сосуд имеет крышку, в центре которой находится винтовое соединение со штоком поршня, при этом продольный сосуд имеет дно, в центре которого закреплена труба с кольцевой режущей частью, а патрубки для вывода талой питьевой воды расположены в стенках продольного сосуда в нижней части. Продольный сосуд в зоне замораживания имеет компенсатор расширения льда в виде продольной прорези, заполненной резиновым уплотнителем, с возможностью деформирования стенок продольного сосуда при замораживании воды, при этом стенки продольного сосуда в прорези выполнены параллельными и оканчиваются круглым отверстием рассеивания напряжений. Технический результат - повышение производительности водоочистителя. 1 ил.

Способ получения алюмокремниевого флокулянта-коагулянта // 2588535

Изобретение относится к технологиям переработки алюмокремниевого сырья с получением алюмокремниевого флокулянта-коагулянта, с получением сухого продукта. Осуществляют обработку нефелинового концентрата ((Na,K)2O·Al2O3·2SiO2) водным раствором серной кислоты, при этом берут 7-11% серную кислоту, производят перемешивание в течение 30-40 минут. Далее проводят обезвоживание в шнековом реакторе при введении в полученный раствор гидроксида алюминия с одновременным перемешиванием и последующим доукреплением суспензии концентрированной серной кислотой до достижения плотности суспензии 1,3-1,4 г/см3 и самопроизвольной кристаллизацией продукта. Изобретение позволяет получить твердый алюмокремниевый флокулянт-коагулянт с повышенным содержанием активного компонента - до 16% по Al2O3. 5 пр.

Установка термической дистилляции // 2588618

Изобретение относится к устройствам для получения дистиллята и может быть использовано для выпаривания морской воды. Установка термической дистилляции содержит систему подвода соленой воды 3, испарительную камеру 1, распылитель 2, сепаратор 7 для отделения потока чистого пара от шлама, газодувку 10, компрессор 12, теплообменник-конденсатор 14. Испарительная камера 1 снабжена в нижней части диффузором 6. Распылитель 2 расположен в верхней части испарительной камеры 1. Вход распылителя соединен с системой подвода соленой воды 3. Сепаратор 7 соединен с верхней частью испарительной камеры 1 над распылителем 2 и снабжен выходом 8 для чистого пара и выходом 9 для шлама. Вход газодувки 10 соединен с выходом сепаратора для чистого пара. Газодувка 10 снабжена двумя выходами для пара. Вход компрессора 12 соединен с первым выходом газодувки 10. Верхний коллектор 13 теплообменника-конденсатора 14 соединен с выходом компрессора 12. Вход внешнего корпуса теплообменника-конденсатора 14 соединен со вторым выходом газодувки 10. Нижний коллектор 15 теплообменника-конденсатора 14 снабжен выходом 18 для дистиллята. Выход внешнего корпуса теплообменника-конденсатора 14 соединен со входом испарительной камеры 1. Изобретение позволяет обеспечить рекуперацию тепла и осуществить непрерывную продолжительную эксплуатацию. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов // 2589139

Изобретение может быть использовано для очистки концентрированных сточных вод с трудноокисляемыми органическими примесями и токсичными соединениями. Способ очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов включает стадии: электрохимической очистки 4 с выделением на аноде активного хлора, двухступенчатой фильтрации и обратноосмотического разделения. Электрохимическую очистку 4 дополняют второй ступенью 5 с генерированием на аноде гидроксильных радикалов. Перед стадией фильтрации второй ступени 19 проводят реагентную обработку коагулянтом 8, раствором NaOH 10 и флокулянтом 12 с последующим отстаиванием 14. На стадии фильтрации в качестве второй ступени используют половолоконную ультрафильтрацию 19 с обратноточными пульсирующими промывками. Обратноосмотическое разделение проводят в две ступени по пермеату. Пермеат обратного осмоса первой ступени 28 подвергают отдувке воздухом 29 для удаления не менее 95% углекислого газа. Затем в пермеат добавляют сульфат-ионы 30 и подвергают его дополнительному разделению на второй ступени обратного осмоса 32. Полученный пермеат обратного осмоса второй ступени 32 дополнительно очищают на ионообменных смолах последовательно в Cl-форме 35 и Na-форме 36. Изобретение позволяет повысить степень очистки дренажных вод полигонов твердых бытовых отходов от трудноокисляемых органических примесей и токсичных соединений, снизить эксплуатационные и энергозатраты. 5 з.п. ф-лы, 8 табл., 1 ил.

Способ получения селективного сорбента // 2589484

Изобретение относится к получению сорбентов. Проводят химическую обработку размолотого сырья, выбранного из персиковой, и/или абрикосовой, и/или сливовой косточек, следующего гранулометрического состава (в %): до 0,35 мм 10 от 0,36 до 0,55 мм 55 от 0,56 до 0,75 мм 25 от 0,76 до 1, 25 мм 10 Вначале сырье обрабатывают смесью следующих растворов: 0,5% NH4OH, 0,5% NaOH, 0,5% ЭДТА - натрия, взятых в соотношении 1:1:1, обработку проводят в автоклаве при гидромодуле 1:8, температуре 140-150°C и времени обработки 4-5 часов. Затем твердую фазу промывают обессоленной водой, после чего проводят обработку смесью следующих растворов: 0,5% FeCl3, 0,5% NaClO4, 0,5% СН3СООН, взятых при соотношении 1:1:1, обработку проводят при pH 1,0-3,0 в автоклаве в изотермических условиях в течение 4-6 часов и температуре 140-150°C и гидромодуле 1:10. Изобретение обеспечивает возможность получения сорбционного материала широкого спектра действия, который может быть использован для очистки жидких сред от примесей сложного химического и радиохимического состава. 1 з.п. ф-лы, 6 табл., 4 пр.

Использование поли(3-оксапентилендисульфида) для извлечения тяжелых металлов из водных растворов // 2590537

Изобретение может быть использовано в области промышленной экологии для очистки сточных вод от токсичных соединений тяжелых металлов. Сущность предложенного технического решения заключается в применении поли (3-оксапентилендисульфида) формулы (-CH2CH2OCH2CH2SS-)n с молекулярной массой 800-2000 ед. и n = (6-15) для эффективного извлечения тяжелых металлов из водных растворов с высокой степенью извлечения даже из концентрированных - до 5 г/л растворов. Полимер используют либо в чистом виде, либо в растворе органического растворителя, смешивающегося или несмешивающегося с водой. Применение данного полимера обеспечивает возможность высокой степени очистки сточных вод от тяжелых металлов, например ртути, кадмия, свинца, меди, никеля. 14 пр.

Блочно-модульная станция очистки воды для систем водоснабжения // 2590543

Изобретение относится к области водоснабжения, а именно к установкам водоподготовки подземных вод, в частности для источников высокоцветной и высокомутной воды, и может быть использовано в системах водоснабжения баз отдыха, коттеджных поселков, садоводческих товариществ и иных потребителей воды питьевого качества. Блочно-модульная станция очистки воды для систем водоснабжения позволяет обеспечить потребителей чистой питьевой водой при одновременном сокращении расхода реагентов на очистку и объема образующихся в результате очистки загрязненных технологических стоков, сбрасываемых в канализацию, за счет того, что содержит размещенные в транспортируемом контейнере блок механической очистки, состоящий из водозаборного узла с системой автоматического управления расходом и давлением воды и механического фильтра, соединенный с блоком аэрации, содержащим компрессор и аэрационную колонну. Блок аэрации последовательно соединен с блоком фильтра-осветлителя, содержащим напорный фильтр обезжелезивания, блоком ионообменного фильтра с узлом регенерации, блоком дозирования реагентов, резервуарами чистой воды, насосной станцией второго подъема с блоком обеззараживания, в качестве которого используют установки ультрафиолетового обеззараживания, и баком-аккумулятором. Узел регенерации блока ионообменного фильтра снабжен двумя баками регенерационного солевого раствора, насосом подачи регенерационного солевого раствора в ионообменный фильтр, на напорной линии которого установлен сетчатый фильтр, и соединен с узлом механического обезвоживания осадка. Технический результат заключается в обеспечении степени очистки воды до нормативов СанПин при одновременном сокращении расхода реагентов на очистку и объема образующихся в результате очистки загрязненных технологических стоков, сбрасываемых в канализацию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ извлечения скандия из хлоридных растворов // 2590550

Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии редких металлов и предназначено для извлечения скандия из хлоридных растворов. Для осуществления способа в качестве экстрагента скандия используют смесь трибутилфосфата с элементным йодом, взятым в количестве 12,5-76 г/л, реэкстрагируют металл водой. Извлечение хлоридных солей скандия достигается за счет образования гидрофобных комплексных анионов, входящих в состав экстрагируемых соединений. Специфика взаимодействия хлоридов скандия с элементным йодом обеспечивает высокую селективность извлечения скандия из хлоридных растворов сложного состава при низких реагентных затратах. В этом процессе элементный йод постоянно находится в органической фазе и его потери с водными растворами незначительны. Способ обеспечивает упрощение процесса извлечения и очистки скандия и снижение расхода реагентов. 1 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

Способ утилизации спиртовой барды из зернового сырья // 2590600

Изобретение относится к области переработки отходов спиртового производства. Предложен способ переработки предварительно нейтрализованной известью спиртовой барды из зернового сырья. Переработку спиртовой барды осуществляют путем флокуляции и коагуляции с последующим разделением на осадок и осветленную водную фазу. При этом флокуляцию и коагуляцию одновременно проводят методом электорофлотации-электрокоагуляции на металлических электродах в проточном аппарате. Флотируемые и скоагулированные частички органической фазы собираются в соответствующих приемниках. Изобретение обеспечивает исключение применения органического флокулянта и дополнительного оборудования для приготовления флокулянта, при этом позволяет проведение нейтрализации исходного раствора в широком диапазоне рН. 1 ил.

Способ и устройство для обработки технологической воды // 2591146

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки загрязненной газообразными соединениями и твердыми веществами технологической воды и может быть использовано для очистки технологической воды из установок мокрой очистки технологического газа, в частности из установок для восстановительной плавки или из плавильного газогенератора. Технологическую воду вводят в резервуар (1) в первой технологической ступени и дегазируют вследствие уменьшения растворимости растворенных газов при перепаде давления 0,1-10 бар. Резервуар (1) на своей верхней стороне имеет газосборную камеру (4), в которой собирают и из которой выводят отделенные газы. Обработанную технологическую воду выводят в области самого низкого места резервуара (1) через закрываемый выпуск, и/или насос, и/или гидроциклон (17), или через шлюзовую систему. Твердые вещества выводят из резервуара через шлюзовое разгрузочное устройство (13). Изобретение позволяет обеспечить возможность простой и надежной очистки технологической воды, а также исключить попадание токсичных газов в окружающий воздух и снизить коррозию оборудования. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.