Способ извлечения и регенерации хрома из сточных вод кожевенных заводов

 

Союз Советских

Социапистичесиих

Респубпии ()))962213

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Bl ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 11.07 ° 80 (21) 2955107/23-26 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 30,09.82. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30 . 09. 82 (51) М. Кл.

С 02 F 1/46

1Ь«удврствкя«М кем«тат

СССР

q ю а«лам «зебр«те««я я вткрмт«1 (53) УДК628.543 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Россинский и А. И. Иациев

ll ) х

I I

Украинский институт инженеров водного хозяйства (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ И РЕГЕНЕРАЦИИ XPONA

ИЗ СТОЧНЫХ ВОД КОЖЕВЕННЫХ ЗАВОДОВ

Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих трехвалентный хром, преимущественно к очистке хромсодермащих сточных вод кожзаводов.

Известен способ извлечения и регенерации хрома из сточных вод, по которому хром иэ сточных вод извлекают йонообменными смолами, регенерация хрома производится раствором кислоты 1 1).

Недостатком указанного способа является сложность процесса и расход химических реагентов на его осуществление.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту явля- ется способ электрофлотационной очист ки сточных вод кожевенного завода от храма и его регенерация иэ пенопродукта, по которому хромсодержащие сточные воды после перевода хрома в нерастворимые соединения в виде гидроокиси с помощью известкового молока подвергают электрофлотации с целью выделения нерастворимых соединений хрома в пенопродукт.

Для регенерации хрома пенопродукт подвергают термической обработке при

300 С, в результате которой он обеэвоживается, стерилизуется и частично сжигается его органическая часть.

После термической обработки пенопродукт растворяют серной кислотой.

Дальнейшая стадия регенерации хрома из,пенвпродукта заключается в отделении полученного сульфата хрома от.йерастворимого осадка. Раствор сульфата хрома разбавляют до рабочих концентраций дубильных растворов и отфильтровывают от осадка. Полученный фильтрат корректируют свежими дозами солей хрома и используют повторно в технологическом цикле oc" новного производства 2 .

Недостатками укаэанного способа являются недостаточно полное извле3 . 96221 чение и регенерация хрома; применение термической обработки пенопродукта; применение серной кислоты для регенерации хрома из пенопродукта; применение дополнительных операций по доочистке регенерированного раствора хрома от примесей; сложность аппаратурного оформления.

Цель изобретения — повышение степени извлечения и регенерации хрома и снижение затрат на проведение процесса за счет сокращения расхода реагентов и исключения термообработки продукта.

Поставленная цель достигается тем, 1 что хромсодержащие стоки подвергают электроЛизу в катодном отделении диафрагменного электролизера при плотности тока 25- 150 A/ì до выделения хрома в пенопродукт в виде гидроокиси, окиси и металла при рН 8-10 с по-. следующей обработкой пенопродукта в анодном отделении электролизера при плотности тока 30-200 А/м и достиже2 ния рН 1,2-4,5 с получением раствори- мых соединений хрома. Полученный раствор хрома после корректировки повторно используют в технологическом цикле основного производства.

Указанные параметры процесса являются оптимальными. рН стоков в катодной камере оказывает существенное значение на остаточные концентрации хрома в стоках.

Например, при значении рН сточных вод в катодной камере равной 6,5 остаточная концентрация хрома составляет 5-10 мг/л; при рН 7 остаточная концентрация хрома составляе г 3-5 мг/л при рН 0 7,5, концентрация хрома составляет уже 0,5-1,0 мг/л, при рН стоков в интервале 9-10, концентрация хрома снижается до 0,5-0,1 мг/л.

При рН более 10 остаточная концентрация хрома в стоках остается в пределах 0,1-0,05 мг/л, при этом увеличивается на 10-203 расход электроэнергии чем при рН 10, следует отметить что при рН 8-10 хром в сточной воде находится 50 в виде нерастворимых соединений и его легко можно удалить до остаточных концентраций 0,01-0,5 мг/л при фильтрации стоков через пенополистирольный фильтр. 55

Плотность тока в катодной камере существенно влияет на продолжительность извлечения хрома из сточных вод, а значит и на расход электро-энергии.

Например, при плотности тока

20 A/è - продолжительность иэвлечес ния составляет более 60 мин, при плотности тока 25 A/è соответственно Е

540 мин, при 50 Alì — 25-30 мин, при й.

100 A/è - 15-18. мин, при 150 А/и8-10 мин.

При дальнейшем увеличении плотности тока продолжительность извлечения снижается незначительно и находится в пределах 5-7 мин, в то время как расход электроэнергии увеличивается значительно из-эа резкого увеличения напряжения на электродах. Так,при плотности тока 120 А/м напряжение составляет 9,0 В, а при плотности тока 160 A/и напряжение возрастает уже до 12,5 В, т.е. увеличивается на 38i, соответственно на столько же увеличивается и расход электроэнергии.

ph стоков в катодной камере, и рН раствора в анодной камере также влияет на напряжение и расход электроэнергии, так, например, при рН стоков в катодной камере равным 7 и рН раствора в анодной камере равной напряжение на ванне составляет

10,2 В, а при рН стоков в катодной камере равной 9,0 и рН раствора в анодной камере равной 3 напряжение на ванне снижается до 6,2, т.е. снижение происходит на 403. рН раствора в анодной камере влияет на степень регенерации хрома из пенопродукта.

Так, например, при рН раствора в анодной камере равной 5 степень регенерации составляет 423, при рН

4,5-70б, а при рН 4 — 80 ",, при рН

3-2 степень регенерации составляет уже 90-953, при рН в пределах 1,91,2 хром почти полностью находится в растворенном состоянии, т.е степень регенерации составляет 100 .

Дальнейшее снижение рН, т.е. меньше

1,2, нецелесообразно иэ-за интенсивного выделения газообразного хлора, снижения степени окисления органических загрязнений и повышении расхода электроэнергии.

Наличие плотности тока в анодной камере менее 300 А/м приводит к уве"

Яличению продолжительности регенерации хрома из пенопродукта. Так, например: при плотности тока 25 А/м продолжительность регенерации составляет более 2,5 ч, при плотности то9622

5 ка 30 А/и - - 60 мин, при плотности тока 100 А/м - 30 мин. При этом степень регенерации хрома в первом случае составляет менее 503, во втором - 801, в третьем случае †.100/.

Увеличение плотности тока более

250 А/м приводит к резкому увели2. чению непроизводительных затрат электроэнергии из-за повышения напряжения на электродах, а также приводит 10 к разогреву раствора до высоких температур.

Пример 1. Хромсодержащие сточные воды в количество 5000 л с концентрацией хрома 254 мг/л и рН

5,5 подвергают электрохимической обработке в катодном отделении электролизера при плотности тока 75 А/м и напряжении на электролизере 8,6 В.

Образующийся в результате обра- zo ботки стоков пенопродукт из катодного отделения в течение всего процесса поступает в анодное отделение, где он подвергается электрохимическому растворению и регенерации. В 25 результате извлечения хрома из 5000 л. хромсодержащих стоков получено 507 л регенерированного раствора хрома с концентрацией хрома 2,5 г/л и рН 2,1. На извлечение хрома и его зв регенерацию из пенопродукта через электролизер было пропущено 2030 А/ч.

Расход электроэнергии составляет в пересчете на 1 кг регенерированного ° хрома 1,3,3 кВт.ч,, а в пересчете на 351 м отработанной сточной воды

3,49 кВт.ч.

Стоки после электрохимического извлечения из них хрома, на выходе из катодного отделения электролизера имеют следующие. параметры: рН

7,8, концентрация хрома - 13,42, взвешенные вещества - 48 мг/л, а после доочистки их на фильтрах:..c пенополистирольной загрузкой при скорости фильтрации 2,5 м/л параметры составили. рН 7,73, концентрация хрома -0,23 мг/л. Взвешенные вещества - 8,4 мг/л.

П р и .м е р 2. Хромсодержащие сточные воды в количестве 4000 л с концентрацией хрома 2,8 г/л и рН 5,2 подвергают электрохимической обработке в катодном отделении электро% лизера при плотности тока 120-А/м при напряжении на.электролизере 9,1В.

SS

Образующийся. в результате обработки стоков пенопродукт из катодного отделения в течение всего процесса

13 d поступает в анодное отделение, где он подвергается электрохимическому растворению и регенерации.

В результате извлечения хрома из

4000 л хромсодержащих стоков получено 327,5 л регенерированного хрома с концентрацией хрома 32,4 г/л и рН 1,95. На извлечение хрома и его регенерацию. из пенопродукта через электролизер было пропущено 15680 А.ч.

Расход электроэнергии составляет в пересчете на 1 кг регенерированного хрома 12,8 кВт.ч., а в пересчете на

1 м обработанной сточной воды, 35,9 кВт.ч.

Стоки, после электрохимического извлечения из них хрома, на выходе из катодного отделения электролизера имеют следующие параметры: рН 8,5, концентрация хрома — 12,1 мг/л, взве-. шенные вещества - 35,4 мг/л, а после доочистки их на фильтре с пенополистирольной загрузкой при скорости фильтрации 2,5 м/ч параметры составляют рН 8,45; концентрация хром - 0,15 мг/л, взвешенных веществ—

6,5 мг/л.

Применение предлагаемого способа позволяет извлекать в регенерировании хром из сточных вод кожевенных,заводов при низких производственных затратах, а очищенную воду после доочистки на фильтре с пенополистирольной загрузкой повторно использовать в технологическом цикле. формула изобретения

Способ извлечения и регенерации хрома из сточных„вод кожевенных заводов, включающий выделение нераст воримых соединений хрома в пенопродукт- с его последующей регенерацией, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью более полного извлечения и регенерации хрома из сточных вод и снижения затрат íà его регенерацию„ выделение нерастворимых соединений хрома ведут в катодной камере диафрагменного электрализера при плотности тока 25-150 А/м до достижения рН обрабатываемых стоков 8-10, а извлечение хрома из пенопродукта ведут в анодной камере при плотности тока

30-200 А/м до достижения рН 1,245.

9622

Составитель Т. Барабаш

Редактор A. Власенко Техред М.Гергель КорректорЕ,Рошко

Заказ 7416/33 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Евелкова Л. П,, и др. Труды

Воронежского университета, 1971, с.94, 114-118.

13 8

2, Манахов А. А. и др.

"Известия АИ Молдавской ССР",,Сер. Физико-технических и математических наук, 1973, и 1, с. 87-83 (прототип).