Способ очистки промышленных и сточных вод от соединений хрома

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод процессов нанесения гальванических покрытий. Для осуществления способа сточные воды, содержащие соединения хрома(VI), обрабатывают соединениями титана(II или III) в количестве 100-200% от стехиометрического при интенсивном перемешивании с последующей корректировкой рН среды до значений 8,5-9,0, осаждением хлопьев гидроксида хрома(III) и фильтрацией. Изобретение обеспечивает очистку сточных вод от соединений хрома(VI) с высокой скоростью и высокой эффективностью при отсутствии зависимости условий восстановления хрома(VI) от рН среды. Помимо этого способ осуществляют по простой аппаратурной схеме, а также способ обеспечивает снижение количества образующегося шлама и высокую скорость фильтрации осадка. 8 пр.

 

Изобретение относится к области очистки промышленных сточных вод от тяжелых металлов, в частности к способу очистки сточных вод, содержащих соединения хрома (VI) восстановлением, который может быть использован для очистки сточных вод процессов нанесения гальванических покрытий.

Известны способы очистки хромсодержащих сточных вод восстановлением хрома (VI) (Su 1813733 от 07.05.1993; пат. РФ №2025467, опубл. 1994.12.30); пат. Румынии №127099, опубл. 2012.02.28; пат. Украины №70644, опубл. 2004.10.15; Патент РФ №2550890) включающие их обработку (пропускание) через слой железосодержащего материала при внешнем воздействии (электромагнитная или аэрационная обработка).

Недостатками данных способов являются низкая эффективность процесса очистки и низкая скорость реакции.

Известны способы очистки сточных вод от соединений хрома (VI) восстановлением (Пат. РФ 2433961 от 20.11.2011; Пат. РФ №2395463 от 13.08.2008), в процессе которых восстановление хрома проводят органическими соединениями (гидразин, формалин) с последующим осаждением гидроксидов хрома(III).

К недостаткам этих способов стоит отнести использование токсичных органических соединений и низкую эффективность процесса.

Известен способ очистки воды от соединений хрома (VI) (АС СССР №149354 от 01.01.1962) в процессе фильтрации хромсодержащего стока через слой анионита с последующей его регенерацией.

Основным недостатком данного способа является высокая стоимость процесса очистки, а также низкая скорость процесса и высокие материальные затраты на оборудование и реагенты.

Известен способ очистки гальванического стока (Проскуряков В.А., Шмидт Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности. Л.: Химия, 1977. 464 с.; Виноградов С.С. Экологически безопасное гальваническое производство. М., 2002. - 352 с.) от соединений хрома (VI) восстановлением соединений хрома (VI) бисульфитом, сульфитом или пиросульфитом натрия с последующим осаждением гидроксидов хрома (III).

К недостаткам данного способа стоит отнести высокие реагентные затраты и низкую скорость процесса восстановления, а также высокую зависимость эффективности процесса от рН среды.

Наиболее близким аналогом по достигаемому результату и технической сущности (прототип) является способ восстановления соединений хрома (VI) в форму (III) сульфатом железа(II) с последующим осаждением гидроксидов (пат. WO 2015076773 А1 от 28.05.2015 г.).

К недостаткам данного способа стоит отнести высокие реагентные затраты (избыток восстановителя), сложную аппаратурную схему.

Задачей данного изобретения является разработка способа удаления ионов хрома в (VI) с высокой скоростью процесса, простой аппаратурной схемой, повышенной эффективностью очистки воды от соединений хрома и низкими реагентными затратами.

Поставленная задача решается способом очистки сточных вод от соединений хрома (VI) восстановлением соединениями титана (II или III) в количестве 100-200% от стехеометрии с последующим перемешиванием и корректировкой рН среды до значений 8,5-9,0 с последующим осаждением хлопьев гидроксида хрома (III) отстаиванием, фильтрацией, коагуляцией или флокуляцией.

Сущность предлагаемого способа и достигаемые результаты наглядно могут быть проиллюстрированы следующими примерами

ПРИМЕР №1

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л и рН среды 11,0 при интенсивном перемешивании вводят 225 мг/л (100% от стех.) хлорида титана (III) и перемешивают в течение 30 секунд. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида кальция поднимают рН среды до значений 9,0 с последующим осаждением хлопьев гидроксида хрома (III) флокулянтом (например, Besfloc К051С). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 99,5%.

ПРИМЕР №2

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л и рН среды 4,2 при интенсивном перемешивании вводят 225 мг/л (100% от стех.) хлорида титана (III) и перемешивают в течение 1 минуты. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида кальция поднимают рН среды до значений 8,5 с последующим осаждением хлопьев гидроксида хрома (III) флокулянтом (например, Полиакриламид). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 98,6%.

ПРИМЕР №3

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л и рН среды 7,1 при интенсивном перемешивании вводят 225 мг/л (100% от стех.) хлорида титана (III) и перемешивают в течение 30 секунд. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида кальция поднимают рН среды до значений 8,6 с последующим осаждением хлопьев гидроксида хрома (III) флокулянтом (например, активная кремниевая кислота). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 99,4%.

ПРИМЕР №4

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л, тяжелых металлов 200 мг/л и рН среды 4,3 при интенсивном перемешивании вводят 450 мг/л (200% от стех.) хлорида титана (III) и перемешивают в течение 1 минуты. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида натрия поднимают рН среды до значений 8,7 с последующим самопроизвольным осаждением (отстаиванием) хлопьев гидроксида хрома (III). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 97,9%.

ПРИМЕР №5

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л, тяжелых металлов 95 мг/л и рН среды 5,2 при интенсивном перемешивании вводят 340 мг/л (150% от стех.) сульфата титана (III) и перемешивают в течение 1 минуты. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида натрия поднимают рН среды до значений 8,7 с последующим самопроизвольным осаждением хлопьев гидроксида хрома (III). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 98,6%.

ПРИМЕР №6

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л и рН среды 3,1 при интенсивном перемешивании вводят 112,5 мг/л (100% от стех.) хлорида титана (II) и перемешивают в течение 1 минуты. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида натрия поднимают рН среды до значений 9,0 с последующей фильтрацией гидроксида хрома (III). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 98,3%.

ПРИМЕР №7

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л и рН среды 3,0 при интенсивном перемешивании вводят 112,5 мг/л (100% от стех.) хлорида титана (II) и перемешивают в течение 1 минуты. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида натрия поднимают рН среды до значений 8,7 с последующим отделением хлопьев гидроксида хрома (III) фильтрацией. Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 99,1%. Скорость фильтрации 134 мл/мин, скорость фильтрации осадков, полученных при аналогичной эффективности и использовании соединений железа, 102 мл/мин.

ПРИМЕР №8

В гальванический сток с содержанием ионов хрома (VI) 25 мг/л и рН среды 3,0 при интенсивном перемешивании вводят 112,5 мг/л (100% от стех.) хлорида титана (II) и перемешивают в течение 1 минуты. Затем в течение 10 минут при постоянном перемешивании раствором гидроксида натрия поднимают рН среды до значений 8,7 с последующим отделением хлопьев гидроксида хрома (III) коагуляцией (например, сульфатом алюминия). Суммарная эффективность очистки от соединений хрома (III) и (VI) составляет 99,1%. Количество образующегося осадка 4 объем.%, при аналогичной эффективности при использовании соединений железа - 13,4 объем.%.

Использование в качестве восстановителя соединений титана II и III, позволяет значительно повысить общую эффективность удаления ионов хрома и упростить аппаратурную схему процесса, за счет исключения стадии аэрации. Процесс проходит в одну стадию, а расход восстановителя не зависит от рН воды (снижение реагентных затрат). Также достигнуто снижение количества образующегося шлама (осадка) и высокая скорость его фильтрации, что значительно увеличивает скорость процесса.

Способ очистки промышленных и сточных вод от соединений хрома, включающий обработку сточных вод, содержащих соединения хрома(VI), восстановителем с последующей корректировкой рН среды и осаждением хлопьев, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют соединения титана(II или III) в количестве 100-200% от стехиометрии c перемешиванием и корректировкой рН среды до значений 8,5-9,0 с последующим осаждением хлопьев гидроксида хрома(III).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для электрохимической активации воды и водных растворов. Устройство содержит систему подачи воды, блок питания и реактор с диэлектрическим корпусом, в котором размещены разноименные электроды и ионопроницаемая диафрагма, выполненная в виде биполярной ионообменной мембраны, катионообменная сторона которой обращена к катодному пространству, а анионообменная сторона - к анодному пространству.

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам. Лабораторная установка обратного осмоса и химического обессоливания включает стол с горизонтальной и вертикальной установочными поверхностями, на которых размещены питательный насос 1 с водонапорной магистралью, накопительный бак 5, механический фильтр 2, соединительные патрубки, задвижки отбора пробы и запорную арматуру.

Изобретение может быть использовано в водоподготовке и водоочистке для очистки и обеззараживания питьевой и сточной воды. Способ введения коагулянта включает подачу коагулянта (2) в очищаемую воду, находящуюся в трубопроводе (1), активирование коагулянта путем перемешивания его в воде.

Изобретение относится к способам извлечения ионов тяжелых металлов сорбцией. Способ извлечения ионов тяжелых металлов из водных растворов заключается в пропускании раствора через неподвижный слой набухшего гранулированного адсорбента, полученного из целлюлозосодержащего материала (ЦСМ), выбранного из древесных опилок или короткого льняного волокна фракции 0,5-1 мм.

Изобретение относится к обработке воды или нефти инфранизкочастотными акустическими колебаниями и может быть использовано в физиотерапии, промышленности и сельском хозяйстве.

Группа изобретений может быть использована в области добычи нефти и газа, при обработке жидких отходов для нейтрализации растворенного кислорода для их использования в системе поддержания пластового давления.

Группа изобретений относится к системе (10) охлаждения для зажимных приспособлений для формования и, в частности, для литьевых форм и к устройству для смешивания воздуха и очищенной воды.

Изобретение относится к способу нагрева жидкости, в частности воды, к нагревающему устройству с применением такого способа, а также к электронному прибору, содержащему такое нагревающее устройство.

Изобретение может быть использовано в топливной промышленности при переработке отработанного ядерного топлива методом жидкостной экстракции. Способ включает обработку сточных вод, содержащих нитрат гидроксиламина, гидроксидом натрия в массовом соотношении (3-4,8):1 соответственно, в присутствии активированного угля и при температуре 80-120°C в течение 1-4 часов.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод от органических красителей. Деструкцию органических красителей в сточных водах проводят методом окисления пероксидом водорода в присутствии катализатора.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения монохромата натрия включает двухстадийное прокаливание шихты, содержащей хромовую руду и кальцинированную соду, выщелачивание полученного спека и фильтрацию пульпы спека.
Изобретение может быть использовано в неорганической химии. Способ получения гидроксохроматов меди(+2) включает приготовление реакционного водного раствора, содержащего хром(+6) и медь(+2), образование осадка гидроксохроматов меди(+2) и его отделение от раствора.

Изобретение относится к области получения соединений хрома. .
Изобретение относится к способам очистки отработанных водных растворов от соединений хрома (+6) и может быть использовано для обезвреживания или переработки жидких отходов производства, содержащих хром (+6), а также для обезвреживания непригодного для работы формалина, содержащего осадок полимеров формальдегида.
Изобретение относится к технологии производства хромовых соединений, а именно к способу получения хромата щелочного металла. .

Изобретение относится к области получения соединений хрома, в частности монохромата натрия из хромитовой руды. .

Изобретение относится к методам переработки шлама, получаемого в производстве соединений хрома окислительным разложением руд, который в настоящее время как токсичный отход складируется в прудах - шламонакопителях и представляет существенную экологическую угрозу.

Изобретение относится к получению хромата бария, применяемого в качестве пигмента при изготовлении антикоррозионных грунтов, светостойких красок, в качестве реактива и в производстве других продуктов.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ переработки диборидтитанового материала включает хлорирование диборидтитанового материала газообразным хлором с получением титансодержащего продукта и борсодержащего продукта.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод процессов нанесения гальванических покрытий. Для осуществления способа сточные воды, содержащие соединения хрома, обрабатывают соединениями титана в количестве 100-200 от стехиометрического при интенсивном перемешивании с последующей корректировкой рН среды до значений 8,5-9,0, осаждением хлопьев гидроксида хрома и фильтрацией. Изобретение обеспечивает очистку сточных вод от соединений хрома с высокой скоростью и высокой эффективностью при отсутствии зависимости условий восстановления хрома от рН среды. Помимо этого способ осуществляют по простой аппаратурной схеме, а также способ обеспечивает снижение количества образующегося шлама и высокую скорость фильтрации осадка. 8 пр.

Наверх