Способ очистки сточных вод от органических соединений ртути

 

< >874661

Союэ Советскни

Соцналнст ечесннэ

Рас нацбанк (б1) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 071279 (?1) 2848332/29-2б с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Опубликовано 23.1(181, Бюллетень N9 39

Дата опубйнковання описания 23.1081

С 02 F 1/б2

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК б28.543 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.М. Яковлева и E.A ° Савельев

-1

Новокузнецкий научно-исследователь кий: химико-фармацевтический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

ОТ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯ

РТУТИ 2

Изобретение относится к химической и химико-фармацевтической про.— мышленности, а именно к .очистке сточных вод от органических соединений ртути, и может быть использовано, например, для очистки стоков производства диоцида от. этанолмеркурихлорида.

Для очистки сточных вод от органи- 1@ ческих соединений ртути, последние обычно разрушают окислением или обработкой минеральной кислотой, освободившиеся катионы ртути восстанавливают до металлической или переводят в труднорастворимые сульфиды.

Известен способ очистки от ртути сточных вод содержащих ртуть. в виде ртутьорганических соединений, а именно ртутьгалогеналкилов,заключающийся в восстановлении соединений ртути до металлической ртути с помощью алюминиевой пудры в кислой или щелочной средах с последующим отделением маточника от слоя ртути (11 и 2

Недостатками способов являются повышенная взрывоопасность, необходимость .специальной защиты рабочих помещений от паров ртути, продолжительность процесса восстановления (от 10 до 100 ч) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод от зтанолмеркурихлорида осаждением ртути сульфидами или гидросульфидами щелочных металлов при комнатной температуре с предварительной обработкой сточных вод соляной кислотой при рН 3-4 и температуре

80-90 С.

Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды с содержанием

36,03 г/л этанолмеркурихлорида обрабатывают концентрированной соляной кислотой до рН 3-4 нагревают до

80-90 С перемешивают 30 мин, охлаждают до комнатной температуры и обрабатывают реагентом - водным раствором сернистого натрия (5 моль

Na S на 1 моль этанолмеркурихлорида).

Выделяющийся сероводород поглощают с помощью системы ловушек, продувая воздух через реакционную массу. 3атем реакционную массу фильтруют от осадка сернистой ртути. Фильтрат ртути и этанолмеркурихлорида не содержит P3g.

874661

Таблица 1

Время фильтрации, мкн осадка, г

Содержание влаги, Ъ

Содержание ртути в . осадке,Ъ

Объем, Обезвреживание маточников

Ф

300

По предлагаемому способу

40, 17

50 0

17,0

110.По известному способу

38,0

18,0

78,2

12,0

300

Способ имеет следующие недостатки: а) трудная фильтруемость образующегося в результате осаждения мелкодисперсного осадка сульфида ртути, исключающая возможность проведения процесса беэ применения специального высокоэффективногоз оборудования для фильтрацииу б) высокая влажность и низкое содержание ртути в полученном осадке сульфида ртути (не более 18-203). что затрудняет транспортировку и утилизацию полученного осадка; в) загазованность рабочих мест высокотоксичным сероводородом; г) сложная аппаратурная схема процесса, предусматривающая установку серии ловушек для поглощения . сероводорода:

Цель изобретения — упрощение процесса очистки сточных вод от ртуть-. органических соединений за счет улуч- Щ шения фильтруемости осадка и сокращение времени фильтрации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе разрушение ртутьорганических соединений., содержащихся 25 в сточных водах, осуществляют действием серной кислоты до РН,1,5-3,0 прк нагреванки до 80-90ОC с последующей обработкой реакционной смеси муравьиной кислотой и соединением, со-З держащим хлорид-ионы при эквивалентном соотношении ионов ртути к хлора к температуре 80-100 С при этом образующиеся ионы Н +1переходят в нерастворимую каломель, которую отделяют фильтрацией.

Отличительными признаками способа являются осуществление разложения ртутьорганических соединений под действием серной кислоты при РН 1,53,0 и перевод ионов Hg+1в нерастворк- 40 мую каломель под действием муравьиной кислоты при соотношении ионов хлора . и ртути 1:1 к температуре 80-100 С.

В случае дефицита:хлор-конов, s сточных водах после РазРушения ртуть- 45 органических соединений к смеск добавляют неорганический электролит, содержащий хлор-ионы, например хлористый натрий, в количестве, обеспечивающем соотношение ионов хлора и ртути 1:1. Указанное соотношенйе ионов хлора и ртути является необ- ходимым условием для достижения полноты удаления ртути из сточных вод, так как дефицит хлор-ионов не обеспечивает связывания ионов ртути, а избыток хлор-ионов приводит к образованию водорастворимых комплексов каломели. Поэтому для разрушения ртутьорганических соединений используют серную кислоту.

Интервал РН 1,5-3,0 при обработке кислотой оптимален, при pH > 3,0 не достигается полного удаления ионов ртути из сточных вод после часовой выдержки реакционной смеси с муравьиной кислотой. Прн РН < 1,5 увеличивается расход, соответственно, серной и муравьиной кислот, что приводит. к увеличению затрат на переработку сточных вод.

Интервал температуры 80-100 С, необходимый для обработки реакционной массы муравьиной кислотой, также является оптимальным. Именно в данном температурном интервале процесс восстановления Hg+ до каломели проходит в течение 1 ч и фильтрат отделения осадка каломели не содержит ионов ртути. Интервал 85-95 С является наиболее предпочтительным для осуществления процесса очистки в соответствии с поставленной целью и с затратой времени. и количеством муравьиной кислоты, укаэанных в примере..При температуре 100ОС возмож- . но вспенквание реакционной массы, что является технологическим осложнением для максимального использования рабочего объема оборудования.

При температуре ниже 80ОС не достигается исчерпывающего восстановления

Нд+ до Hg+, Образующийся осадок каломели обладает хорошей фильтруемостью по сравнению с осадком сульфида ртути обз разующимся при обезвреживании стоков по известному способу, что подтверждается данными приведенными в табл.1, 874661

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабжениую мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 300 мл маточника этанолмеркурихлорида, содержащего в пересчете на ртуть 6,831 г, 0.,034 моль. Сточная вода кроме того, содержит 40 г/л уксусной кислоты, 50 г/л ацетата. натрия, 9,5 г/л перхлората натрия, 25 г/л изопропилового спирта, 31,8г/л ртутьорганических соединений в.пересчете на этанолмеркурихлорид, рН маточника 4,0-4,6; При перемешивании приливают 2,5 мл 94%-ной серной кислоты (4,416 г 100%-ной Н 804

0,045 моль) до установления в реакционной массе рН = 2,4. Реакционную 15 массу нагревают и выдерживают при .100 1 ч, затем охлаждают до 70-80 С и отбирают пробу для определения содержания ионов ртути и хлора. В случае дефицита хлорид-ионов добав-, Щ

Таблица 2

Объем маточников в опыте, мл

ТемператуеС

Мура вьиная кислота мл

Температу ра, îС рН реакционной смеси

Пример

СОдержание

Н91 в фильтрате, мг/л

Серная кислота

98%, .Мл

Осадок

Содержание ртути, ф

Вес осадка г

31580

2 300

3 300 ,4 300

5 300

2,1 - 3,0 100.

2,8 1,5 100

1,9 3,0 80

14,5 37,0

3 80

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9242/38 Тираж 1010 Подписное

Филиал ППП Патеят, г.ужгород, ул.Проектная,4

Из приведенных результатов следу- 40 ет, что данный способ обеспечивает полную очистку сточных вод от соединений ртути, лучшую фильтруемость ртутьсодержащего осадка, что приводит к упрощению способа за счет исклю-4 чения использования высокоэффективного фильтрационного оборудования. Вы- . сокое содержание ртути в полученном, осадке облегчает его утилизацию и транспортировку. Кроме того, данный щ способ улучшает условия труда, так. как он исключает загазованность рабочей зоны сероводородом.

»

Способ очистки сточных вод от органических соединений ртути, включающий обработку минеральной кислотой, при температуре 80-90 С, охлаждение, 60 ляют в реакционную массу хлорид натрия до соотношения ионов ртути и хлора 1:1, приливают 3 мл 98,0%-ной (3,60 мл 100%-ной НСООН,. 0,079 моль) муравьиной кислоты и выдерживают 1 ч прй 85-95 С. При этом набЛюдается образование осадка и выделение газа.

Суспенэию ехлаждают до 20-25ОС и осадок каломели отфильтровывают на воронке Бюхнера. Очищенный сток представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, не содержащую этанолмеркурихлорида и ртути.

Получают 17 г осадка, содержащего

6,83 r или 40,17% в пересчете на ртуть или 47,3Ъ каломели и 50% влаги.

Аналогично. примеру 1 проводят примеры 2-5, условия осуществления которых (влияние рН, температуры) и полученные данные представлены в табл.2.

3 80 Отсутствует 16,5 41,3

3 100 Отсутствует 17,6 40,1

3 80 То же 12,3 50,4 введение реагента и отделение образовавшегося осадка нерастворимых соединений ртути фильтрацией, о т л и - . ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения способа за счет улучшения фильтруемости осадка и сокращения времени фильтрации, обработку осуществ» ляют серной кислотой до рН 1,5-3,0, в качестве реагента используют соединения, содержащие хлорид-ионы в количестве, эквивалентном содержанию ртути, и муравьиную кислоту, причем. введение реагента осуществляют при температуре реакционной смеси 80-100 С

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Р 49-11809, кл. 91 С 91, 1974.

2. Патент Японии Р 49-11808, кл. 91 С 91, 1974» . 3. Авторское свидетельство СССР

Р 341760» кл С 02 С 5/02, 1972.