Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств



Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств
Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств
Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств
Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств
Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств
Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств
Очистка сточных вод от ионов хрома кожевенных, травильных и гальванических производств

 


Владельцы патента RU 2609470:

Воропанова Лидия Алексеевна (RU)

Изобретение может быть использовано в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков. Способ очистки сточных вод от ионов хрома (III, VI) включает контакт очищаемой воды со смесью анионита с сильнокислотным катионитом, перемешивание и разделение фаз. В качестве анионита используют анионит марки АМП или анионит марки АМ-2Б. В качестве катионита используют сильнокислотный катионит КУ-2, полученный сульфированием сополимера стирола и 8-20% дивинилбензола. Способ обеспечивает быстрое и глубокое извлечение хрома (III, VI) из водной среды. 5 ил., 5 пр.

 

Способ извлечения хрома из водного раствора относится к области извлечения веществ с использованием сорбентов и может быть использован в цветной и черной металлургии, а также для очистки промышленных и бытовых стоков.

Известно применение катионитов и анионитов в гидрометаллургии для очистки растворов соответственно от катионов и анионов металлов [Г.М. Вольдман, А.Н. Зеликман. Теория гидрометаллургических процессов. М., Металлургия. 1993. С. 263-267].

Однако их применение для извлечения катионов и анионов хрома недостаточно исследовано и представляет интерес для нахождения дополнительных возможностей селективного извлечения ионов металла из водных растворов.

Наиболее близким техническим решением является способ [US 4057494 А, 08.11.1977], включающий контакт фаз - очищаемой воды и смеси анионита с сильнокислотным катионитом.

Недостатком способа является то, что не исследована сорбция из растворов смеси солей Cr (III, VI) на смеси катионита марки КУ-2 и анионита марки АМП или АМ-2Б.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является нахождение оптимальных условий для быстрого и эффективного способа извлечения ионов хрома из водного раствора смеси солей Cr (III, VI) на смеси катионита марки КУ-2 и анионита марки АМП или АМ-2Б.

Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является быстрый и глубокий процесс извлечения хрома (III, VI) из водного раствора.

Этот технический результат достигается тем, что в известном способе очистки сточных вод от ионов хрома из водного раствора, включающем контакт фаз - очищаемой воды и смеси анионита с сильнокислотным катионитом, перемешивание и разделение фаз, для извлечения смеси солей Cr (III, VI) используют смесь анионита марки АМП, содержащего обменные группы

или анионита марки АМ-2Б, содержащего обменные группы

с гелевым сильнокислотным катионитом КУ-2, полученным сульфированием сополимера стирола и 8-20% дивинилбензола.

Сущность способа поясняется чертежами, где на фиг. 1-3 даны зависимости извлечения ионов хрома, мас.% от исходного количества в растворе, от величины рН, времени сорбции и способа предварительной обработки сорбента. В качестве сорбентов использовали анионит марки АМП или АМ-2Б и катионит марки КУ-2.

Весовое соотношение сорбент: раствор = 1:100.

Сорбенты подвергали предварительной обработке в течение суток в 0,1 н растворах H2SO4 (кислая обработка), либо NaOH (щелочная обработка), или в дистиллированной воде (водная обработка).

В исходном растворе, содержащем извлекаемый ион металла, устанавливали заданное значение рН, которое в процессе извлечения иона металла менялось, поэтому регулировали рН до исходного значения щелочью NaOH или кислотой H2SO4. Через определенные промежутки времени от начала процесса контролировали концентрацию ионов металла в водной фазе.

Примеры конкретного выполнения способа.

Пример 1 (фиг. 1)

На фиг. 1 даны результаты сорбции хрома из водного раствора смеси солей Cr2(SO4)3 и K2Cr2O7 при молярном соотношении Cr(VI):Cr(III)=2:1 и общем содержании ионов хрома 500 мг/дм3 на катеоните марки КУ-2 в зависимости от величины рН раствора, времени сорбции и обработки сорбента: а - кислая, б - водная, в - щелочная обработки.

Извлечение общего хрома из смеси солей составляет примерно 33%, что соответствует относительному содержанию Cr (III) в растворе. По данным химического анализа содержание Cr (VI) сохраняется неизменным, а содержание Cr (III) уменьшается и в течение 30 мин Cr (III) практически полностью сорбируется. Таким образом, сорбцией на катионите марки КУ-2 можно селективно извлечь из раствора Cr (III), а раствор, содержащий Cr (VI), направить в технологический процесс или на последующее извлечение Cr (VI).

Пример 2 (фиг. 2)

На фиг. 2 даны результаты сорбции хрома из водного раствора смеси солей Cr2(SO4)3 и K2Cr2O7 на анионите марки АМП при общем содержании хрома в растворе 430 мг/дм3 и молярном соотношении Cr(VI):Cr(III)=(2,8÷2,1):1 в зависимости от величины рН раствора, времени сорбции и предварительной обработки сорбента: а - кислая, б - водная, в - щелочная обработки.

Из данных фиг. 2 следует, что извлечение общего хрома из смеси солей при рН=2,5-3,5 практически не зависит от обработки сорбента и составляет примерно 60 мас.%, что несколько ниже относительного содержания Cr (VI) в растворе. По данным химического анализа в течение 30 мин Cr (VI) практически полностью сорбируется, за это же время содержание Cr (III) возрастает на 50 мас.% от исходного содержания Cr (III) при кислой и водной обработке и на 20 мас.% при щелочной обработке, что свидетельствует о частичном восстановлении ионов Cr (VI) анионитом и в дальнейшем после 30 мин его содержание не изменяется и совпадает с содержанием общего хрома.

Таким образом, сорбцией на анионите марки АМП можно селективно извлечь из раствора Cr (VI), а раствор, содержащий Cr (III), направить в технологический процесс или на последующее извлечение Cr (III).

При сорбции из смеси солей Cr2(SO4)3 и K2Cr2O7 наблюдающееся в экспериментах возрастание количества Cr (III) в растворе может быть связано с том, что Cr (VI), являясь сильным окислителем, может восстанавливаться до Cr (III), последний в дальнейшем десорбируется в раствор, и/или осаждается в виде гидроксида, и/или образует различные катионные комплексы с активными группами смолы, возможно также образование анионных комплексов Cr (III). Известно также что Cr (VI) и Cr (III) могут образовывать комплекс, растворимый в воде.

Пример 3 (фиг. 3).

На фиг. 3 даны результаты сорбции ионов хрома из водного раствора смеси солей Cr2(SO4)3 и K2Cr2O7 при общем содержании хрома в растворе 485 мг/дм3 Cr (III, VI) и молярном соотношении Cr(VI):Cr(III)=(1,7÷1,5):1 в зависимости от величины рН раствора, времени сорбции и предварительной обработки смеси сорбентов КУ-2 и АМП (массовое соотношение КУ-2:АМП=1:1): а - кислая, б - водная, в - щелочная обработки.

Результаты сорбции не зависят от предварительной обработки сорбента, сорбционное равновесие наступает за время 30 мин, извлечение составляет 90 мас.%, в дальнейшем в течение суток результаты сорбции не изменяются:

Сорбция смесью катионитов марки КУ-2 и анионитов марки АМП повышает извлечение смеси солей Cr (III, VI) при существенном сокращении времени сорбции.

Пример 4 (фиг. 4)

На фиг. 4 даны результаты сорбции хрома из водного раствора смеси солей Cr2(SO4)3 и K2Cr2O7 на анионите марки AM-2Б при общем содержании хрома в растворе 977 мг/дм3 и молярном соотношении Cr(III):Cr(VI)=(1,2-5-1):1 в зависимости от величины рН раствора, времени сорбции и обработки сорбента: а - кислая, б - водная, в - щелочная обработки.

Извлечение общего хрома из смеси солей практически не зависит от величины рН раствора, но зависит от обработки сорбента и за время 120 мин для кислой обработки и 5-20 мин для водной и щелочной обработок составляет, мас.%: 35 - кислая, 50 - водная, 38 - щелочная обработки. По данным химического анализа в процессе сорбции относительно содержание Cr (III) уменьшается незначительно и через сутки сорбции убывает на 10-12%, а Cr (VI) уменьшается значительно и через сутки сорбции убывает на 55%, а соотношение Cr(III):Cr(VI) составляет: 2,3 - кислая, 5,7 - водная, 3,3 - щелочная. Лучшие результаты через сутки сорбции имеют следующие значения:

Таким образом, сорбцией на анионите марки АМ-2Б можно селективно извлечь из раствора Cr (VI), а раствор, содержащий Cr (III), направить в технологический процесс или на последующее извлечение Cr (III).

Пример 5 (фиг. 5)

На фиг. 5 даны результаты сорбции ионов хрома из водного раствора смеси солей Cr2(SO4)3 и K2Cr2O7 при общем содержании хрома в растворе 295 мг/дм3 Cr (III, VI) и молярном соотношении Cr(VI):Cr(III)=2,3:1 в зависимости от величины рН раствора, времени сорбции и обработки смеси сорбентов КУ-2 и АМ-2Б (весовое соотношение КУ-2:АМ-2Б=1:1): а - кислая, б - водная, в - щелочная обработки.

Результаты сорбции зависят от предварительной обработки сорбента, времени сорбции и величины рН. Для кислой и водной обработок лучшие результаты получены в более кислой области, для щелочной - в более щелочной области. По данным химического анализа в случае кислой обработки сорбента Cr (VI) практически полностью сорбируется за время 90 мин, a Cr (III) - за сутки, при водной обработке сорбента весь хром сорбируется за сутки, в случае щелочной обработки для полного извлечения хрома из раствора требуется время больше суток.

Способ очистки сточных вод от ионов хрома из водного раствора, включающий контакт фаз - очищаемой воды и смеси анионита с сильнокислотным катионитом, перемешивание и разделение фаз, отличающийся тем, что для извлечения смеси солей Cr (III, VI) используют смесь анионита марки АМП, содержащего обменные группы

или анионита марки АМ-2Б, содержащего обменные группы

с гелевым сильнокислотным катионитом КУ-2, полученным сульфированием сополимера стирола и 8-20% дивинилбензола.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области обработки технических вод. Способ регулирования степени деградации крахмала в крахмалсодержащей производственной воде с производства целлюлюзы предусматривает обработку производственной воды биоцидной системой, содержащей ионы цинка и окисляющий или неокисляющий биоцид.

Изобретение к облучающему устройству для генерации ультрафиолетового излучения. Технический результат изобретения заключается в увеличении срока эксплуатации облучающего устройства.

Подземный водосборный резервуар угольного разреза содержит непроницаемый слой и расположенные снизу от этого слоя пространство для хранения воды и очистной слой. Пространство для хранения воды содержит первое пространство для хранения воды и второе пространство для хранения воды.

Изобретение предназначено для отделения примесей от жидкости. Способ отделения примесей от основной жидкости содержит этапы, на которых создают проточную камеру, имеющую источник акустической энергии, а на противоположной стороне проточной камеры отражатель акустической энергии, обеспечивают протекание основной жидкости через проточную камеру, применяют источник акустической энергии к основной жидкости, чтобы создать трехмерную ультразвуковую стоячую волну, причем трехмерная ультразвуковая стоячая волна приводит к образованию силы акустического излучения, имеющей осевой компонент и поперечный компонент, которые имеют один порядок величины.

Изобретение относится к озонированию жидкостей и может быть использовано для подготовки питьевой воды, очистки бытовых и промышленных стоков, поддержания в чистом состоянии воды в водоемах, а также для обработки нефтепродуктов.

Изобретение относится к области обработки бытовых сточных вод, а именно к системе безотходной утилизации сточных вод с применением их деминерализации и последующей подачи на впрыск в газотурбинные установки газоперекачивающих агрегатов с целью охлаждения турбин.
Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для упреждающей – профилактической защиты водного объекта от загрязнения жидкими углеводородами, а также при проведении сезонных защитных мероприятий.

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано на очистных сооружениях промышленных предприятий. Устройство адсорбционно-биологической очистки сточных вод промышленных предприятий содержит технологически связанные между собой линию подачи сточных вод 12, аэротенк-смеситель 1, вторичный отстойник 2, бункер избыточного активного ила 3 с линией отвода осадка 13 в шламонакопитель, камеру разбавления очищенных сточных вод 4 с линией сброса очищенных сточных вод 14.
Изобретение может быть использовано при очистке скважинных вод, смесей нефть-вода, сточных вод, а также жидких промышленных и канализационных стоков. Для осуществления способа проводят многоступенчатую механическую обработку в емкости проточного типа с грубой фильтрацией в отстойнике, обработку магнитным полем и финишную фильтрацию на мелких фильтрах.

Изобретение относится к системам очистки жидкости, преимущественно воды, применяемым в бытовом и/или питьевом водоснабжении в бытовых и/или промышленных условиях, на дачных и садовых участках.

Изобретение относится к водоподготовке и может быть использовано в сельском хозяйстве, в жилищно-коммунальном хозяйстве и в промышленности. Способ водоподготовки включает фильтрацию воды через загрузку с ионообменными свойствами, регенерацию и промывку загрузки восходящим потоком регенерата и подготовленной воды в направлении снизу вверх и седиментацию загрузки.

Группа изобретений относится к процессам селективного извлечения ионов из растворов. Осуществляют пропускание потока водного раствора в рабочей зоне вертикально установленной сорбционной колонны через слой движущегося сверху вниз гранулированного сорбента.

Изобретение относится к конструкциям аппаратов ионообменной очистки сточных вод и может быть использовано в гальванических, химических производствах, системах водоподготовки.

Изобретение относится к области очистки воды, в частности к способу и устройству для деминерализации воды. .

Изобретение относится к аппаратам для очистки сточных вод путем ионного обмена. .

Изобретение относится к аппаратурному оформлению ионообменных процессов и может быть использовано в химической, гидрометаллургической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к аппаратному оформлению процесса в гетерогенной системе жидкость - твердое тело, например сорбция, выщелачивание, растворение. .

Изобретение относится к аппаратам для осуществления противоточного массообмена между зернистой и жидкой фазами с последующим разделением твердой и жидкой фаз и транспорта подготовленной определенной порции зернистой фазы на последующую стадию процесса и может быть использованo в химической и смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к аппаратному оформлению процессов, протекающих в системах жидкость твердое тело, такие как сорбция, выщелачивание, растворение и может найти применение в химической, гидрометаллургической и смежной с ними отраслях промышленности.

Изобретения могут быть использованы для обработки воды ионообменными смолами в условиях отсутствия постоянной водоочистной станции в жилых поселках и при сезонных работах на отдаленных участках. Система и способ обеспечения передвижной или временной обработки воды включают сервисный центр (14), одно или более мобильных средств (16) обработки, узел (22) перемещения смолы и одно или более транспортных средств (28) для перевозки смолы. Сервисный центр (14) используют для регенерации ионообменных смол. Мобильное средство (16) содержит оборудование обработки воды, включающее резервуар для ионообменной смолы. Узел (22) служит для перемещения смолы между мобильным средством (16) обработки и транспортным средством (28) для перевозки смолы, при этом узел (22) также содержит систему подачи сжатого воздуха. Транспортное средство (28) предназначено для транспортировки смолы по земле, морю и воздуху между узлом (22) перемещения смолы и сервисным центром (14). Мобильное средство (16) доставляет смолу, требующую регенерации, к узлу (22). Смолу, требующую регенерации, перемещают в транспортное средство (28) для перевозки смолы в сервисный центр (14). Транспортное средство (28) повторно заполняют регенерированной смолой, которую возвращают в узел (22) для транспортирования в мобильное средство (16). Изобретения исключают проблемы регенерации смолы на месте обработки воды и обеспечивают снижение стоимости обработки воды на участках, расположенных далеко от центра регенерации смол. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх