Способ очистки сульфатсодержащих сточных вод сернокислотного травления

 

О П И С А Н И Е < 947078

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АДТОРСКОМХ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (53)M. Кл.

С 02 F 1/66 (22) Заявлено 04,08.80,(21) 3002363/23-26 с присоединением заявки М

3ЪсударстваииыН кемитвт

СССР ив делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.07-82. Бюллетень № 28 (53) УДК 628.34 (088.8) Дата опубликования описания 02.08.82 (72) Автор изобретения

Ю. ф. Будека

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУЛЬФАТСОДЕРЖАЩИХ

СТОЧНЫХ ВОД СЕРНОКИСЛОТНОГО ТРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к очистке суль фатсодержаших сточных вод, в первую очередь сточных вод отделений сернокислотного травления металлообрабатывающих предприятий и заводов черной металлур5 гии, а также шахтных вод.

Известен способ очистки кислотных сульфатсодержаших сточных вод, заключающийся в том, что в сточную воду для нейтрализации добавляют известковое молоко 111.

Недостатком способа является образование сульфата кальция, что приводит к эарастанию трубопроводов и оборудоваНЕВе

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ очистки сточных вод травильных отделений, включающий. 0 обработку ее известковым молоком и последующее отделение гипса. Очистку сточной воды по этому способу проводят путем нейтрализации всего объема воды известковым молоком при перемешивании без введения каких-либо добавок (2) .

Известный способ не обеспечивает достаточную степень очистки.

1Iem изобретения - повышение степени очис тки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе очистки сульфатсодержаших сточных вод сернокислотного травления, включающий нейтрализацию и последующее отделение гипса, сточные воды предваритель но делят на два потока в соотношении

1: 5-6, в меньший поток добавляют отработанный травильный раствор (OTP) до концентрации сульфат-ионов 32003800 мг/л и ацетон, а нейтрализацию осуществляют после смешения потоков.

Ацетон вводят преимущественно в ко-личестве 30 — 40 мг/л.

Разделение потоков и последующее их слияние облегчает смешение добавок (OTP и ацетона) со всей массой обрабатываемой сточной воды по сравнению с дозировкой добавок непосредственно в обТаблица 1

3 9470 щий поток воды. Для моделирования смешения берут общий объем сточной воды

10 л, перемешивание — механической мешалкой.

Время смешения добавок со всем объе- мом воды при различном соотношении разделенных потоков приведено в табл. 1.

Чем большую часть потока берут для дозировки в нее добавок, тем длительнее время смешения добавок с этой частью о потока и больше затраты энергии на перекачку и перемешивание, поэтому выбран интервал деления потока в пределах от

1: 5 до 1: 6. При этом упрощается дози» ровка добавок и увеличивается скорость их смешения со всем объемом обрабатываемой сточной воды.

Состав отработанного трявильного раствора, r/л: F650g 200; H QOy 20.

Выбранная доза ацетона» это минимальная концентрация ацетона, обеспечивающая приемлемую с практической точки зрения степень удаления сульфата кальция из оборотной воды при обработке в существующих сооружениях. С учетом продувки в 25% допустимо оставить в воде после очистки 2700 - 2750 мг/л Са 50у, При продувке 15% и обрабатываемой воде должно быть не более 2400 мг/л CaSOg.

Эта концентрация (2400 мг/л Co50g) легко достижима при увеличении содержания ацетона до 10 мл/л во всем объеме воды.

Обоснование дозы ацетона приведено в табл. 2.

Концентрашпо сульфат-ионов в обрабатываемой воде повышают до 32003800 мг/л. Этот прием позволяет в сочетании с разделением потока и последующим смешением его частей и добавкой ацетона ускорить удаление сульфата кальция из нейтрализованной промывной воды.

Обоснование концентрации сульфатионов в обрабатываемой воде приведено

45 в табл. 3.

78 ф

Рационально доводить концентрацию сутпфатионов в обрабатываемой воде до 3200 - 3800 мг/л.

Г

Результаты опытов приведены в табл. 4.

B табл. 5 приведены результаты обработки промывной воды с различным содержанием сульфат-ионов в промывной воде по предлагаемому способу (концентрация 50 в общем потоке после разделения в соотношенйи 1: 5, добавки OTP u ацетона 7 мл/л, во всех. опытах постоянна и равна 3500 мг/л) и по известному.

Пример. Для опытов берут по 5л промывной воды, содержащей 2100 мг/л сульфат-ионов (1 г/л серной кислоты и

1,8 г/л сульфата железа), делят на 2 части в соотношении 1: 5, к одной чАсти добавляют отработанный травильный раствор состава 200 г/л сульфата железа и 20 г/л серной кислоты в количестве 50мл. Это дает при смешении всей воды концентрацию сульфат»ионов 3500 мг/л. Ацетона добавляют к одной части (т. е. к 1 л сточной воды) 35 мл, что в расчете на весь объем дает концентрацию ацетона

7 мл/л. После смешения обеих частей всю воду нейтрализуют при перемешивании лопастной мешалкой известковым молоком до рН 9,1, разливают в цилиндры и наблюдают за изменением концентрации сульфата кальция в воде и объемом осадка.

B опытах по известному способу отработанный травильный раствор и ацетон не добавляют.

Применение способа позволяет ускорять удаление гипса из нейтрализованной воды; утилизировать отработанный травильный раствор; увеличивает надежность работы систем оборотного водоснабжения травильных отделений, являющихся крупными потребителями воды; сокращает забор свежей воды и сброс солей в водные объекты.

Предлагаемый способ служит целям охраны водных источников от истощения и загрязнения.

0,62

0.76

0,50

0,56

0,38 воды, мин

Длительность смешения добавок со всем объемом

5 947078 6

Таблица 2

Концентрация CnSOg в воде через 2 ч при различной добавке ацетона в обилий объем (начальная концентрация сульфат-ионов 3500 мг/л) Концентрация ацетона в

5 общем потоке, мл/л

10

Концентрация Со SORY, мг/л 2830 2760 23 90 2320

Табл и ца 3

Остаточная концентрация Ссю О через 2 ч при различном содержании 60@ в промывной воде (доза ацетона 7 мл/л) 2200 2500 3200 3800 4200

Остаточная концентрация

С@60, мг/л

2980

А .Таблица4 ь

Концентрация сульфата кальция в воде через 2 ч отстаивания и объем осадка после. 24 ч уплотнения

Концентрация сульфата кальция, мг/л

3810

2760

12,1

12,0

Объем осадка, %

Таблица

2790

2760

2000

3460

2770

2200

2500 2750

2750

3800

3590

3520

2740

Формула изобретения

1. Способ очистки сульфатсодержаших сточных вод сернокислотного травления, включающий нейтрализацию и последуюшее отделение гипса, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения степени очистки, сточные воды предварительно делят на два потока в соответствии l: 5-6, в меньший поток добавляют отработанный травильный раствор до концентрации сульфатионов 3200-3800 мг/л и ацетон,а нейтрализацию осуществляют после смешения потоков.

2960 2790 2680 2650

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что ацетон вводят в количестве 30 - 40 мг/л.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Жуков А. И. и др. Методы очистки производственных сточных вод. М., Стройиздат, 1962, с. 295 - 305.

2. Сериков Н. Ф. и др. Кислотное хо эяйство на заводах черной металлургии.

М., 1974, с. 1 15.