Способ получения коагулянта из шламов водоочистки
а6. А. Бренчуков, Б. И, Ревут и В. И. Шапчен 1р t
t с
Специализированное пуско-наладочное управл ие яо:очистке проМсТоКоВ и водоподготовке Всесоюзного научнопроизводственного объединения бумажной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА "З 1 ЛАИ081
ВОДООЧИСТКИ
Изобретение относится к водоочис тке, а именно к получению коагулянтов, используемых для очистки природной воды.
Для очистки природных вод широкое применение находят процессы коагулирования, основную роль в которых играет тот или иной, коагулянт.
Известен способ получения коагу-. лянта, осуществляемый путем обработки шлама водоочистки кислотой. При этом для удаления органических примесей осадок предварительно обрабатывают органическим растворителем и промывают водой 1 1).
Недостатками этого способа являют: ся необходимость дополнительных операций по удалению органических веществ, наличие в регенерированном 3о коагулянте остатков органических растворителей, присутствие которых недопустимо в воде для питьевых и хозяйственных целей.
Наиболее близким к -предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения коагулянта из шпамов водо» очистки, включающий обработку кислотой и очистку от органических примесей, в котором очистку от органических примесей ведут окислением сильным окислителем до полного обесцвечи. вания раствора (2).
Недостатками известного способа являются невысокая чистота коагулянта за счет перехода продуктов окисления в раствор и недостаточная коагуляционная активность коагулянта °
Цель изобретения - повышение чис" тоты коагулянта и увеличение его коагуляционной активности ., Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения коагулянта из шламов водоочистки, включающему обработку кислотой и очистку от органических примесей, перед обработкой кислотой шлам сгущают и фильтруют через слой активированного угля, а обработку серной кислотой ведут непосредственно на фильтре, Для получения алюминийсодержащего коагулянта шлам сгущают до концентрации 20-30 обА .
Дпя получения железосодержащего коагулянта шлам сгущают до концент- 10 рации 10 -20 ь .
Способ осуществляют следующим образом.
Шлам, полученный при коагулировании речной воды, сгущают до кон- 15 центрации 20-30 об. 4, для алюминийсодержащего коагулянта и до концентрации 10-20 об.Ф для железосодержащего коагулянта, фильтруют через слой активированногo угля и обрабатывают серной кислотой непосредственно на фильтре .
Пример 1 . .Шлам, полученный при коагулировании воды реки Северная Двина, сгущают на. центрифуге до концентрации 20 об. I. 20 мл сгущенного шлама помещают на колонку, загруженную активированным углем марки 3АУ, и обрабатывают 30 мл
24-ного раствора серной кислоты.
После этого определяют свойства раствора регенерированного коагулянта: содержание алюминия - фотоэлектроколориметрическим методом с реактивом стильбазо, цветность и мутность35 также фотоэле ктроколориметрически.
Раствор регенерированного коагулянта характеризуется следующими показателями: содержание алюминия
6120 мг/л, Нветнос ь 0 град. ПКШ, мут-.40 ность 0.,8 мг/л.
Другие примеры осуществления способа с различной концентрацией шлама и объема шлама 20 мл сведены в табл. 1, так как технологические one45 рации аналогичны приведенным выше.
Как видно из табл. 1, лучшие результаты получены при сгущении шлама до концентрации 20-30 об.4.
При регенерации шлама с концентрацией 15 об.4 существенно снижает50 ся содержание алюминия, а мутность и цветность коагулянта возрастает, что свидетельствует о недостаточно высокой чистоте коагулянта. При концентрации шлама 35 об.4 и более возрастает его вязкость, шлам становится малоподвижным и почти не поддается обработке.
3 УВ!246 4
В опытах 5-8 показано, что при вариации количества кислоты, но при постоянном объеме и концентрации шлама, равной, например 28 о6,4, можно существенно изменять концентрацию алюминия в регенерированном коагулянте, сохраняя при этом повышенную чистоту полученного коагулянта, чего невозможно достичь любым из известных способов.
Пример 2 . Железосодержащий шлам, полученный при коагулировании воды реки Северная Двина, стандартным раствором железного купороса
FeSO 7Í0Î, имеющей следующий состав примесей, вес.3: Ге (ОН)з+ Fe (ОН)
53-67; CaSOg о 10 Mg (GH )г 2-4;
Na+SO 1-3i органические вещества
22-364, сгущают до концентрации
10 об. 4 путем отстаивания и декантации. 50 мл сгущенного шлама наносят на лабораторный фильтр из активированного угля марки 6АУ. После этого шлам обрабатывают 18 мл 24-ного раствора серной кислоты. Далее определяют свойства регенерированного коагулянта: цветность и мутность - фотоколориметрическим методом, а содержание железа - стандартным фотоколориметрическим методом с реактивом сульфосалициловой кислотой. При.этом регенерированный коагулянт характеризуется следующими показателями: цветность 4 град.
ПКШ, мутность 1,1 мг/л, содержание железа 3120 мг/л.
Другие примеры осуществления способа с различной концентрацией шлама и объемом шлама 50 мл сведены в табл, 2, так как технологические операции аналогичны при веденным выше, Как видно из табл. 2, лучшие результаты получены при. сгущении шлама до концентрации 10-20 об.1.
При регенерации шлама с концентрацией 6 об.4 содержание железа существенно снижено, а цветность и мутность возрастает, что свидетельствует о невысокой чистоте коагулянта. При концентрации шлама выше
24 об. 4 возрастает его вязкость, шлам становится малоподвижным и не поддается обработке.
В опытах 5-8 показано, что при вариации количества используемой для обработки кислоты, но при постоянном объеме и концентрации шлама, равной например !8 об.4, можно
981246
Таблица 1
Концентрация алюминия в регенерированном коагулянте, мг/л
Цветност ь раствора регенерированного коагулянта, град.
ПКШ
Опыт
Концентрация шлама, об.3
Количество, мл, расходуемой на регенерацию серной кислоты концентрацией
Мутность.раствора регенерированного коагулянта, мг/л
1,ь
30
0,о
22
33
0,5
0,3
0,4
28
28
28
42
0,3
0,3
0,9
9 f0
0,6
М
При концентрации 35 об. 4 и более шлам становится малоподо вижным и плохо поддается обработке, % существенно изменять концентрацию железа, при этом сохраняя повышенную чистоту коагулянта, чего невозможно достичь любым из известных способов. 5
Пример 3. Активность полученного коагулянта проверяют пробной коагуляцией воды реки Северная Двина. Для этого к 500 мл речной воды с цветностью 163 град. ПКШ и мутнос- 1î тью 5,2 мг/л добавляют 1,5 мл раствора коагулянта. Параллельно проводят очистку этой же воды коагулянтом с равной по железу и алюминию дозой, полученным регенерацией железо- или М алюминийсодержащего шлама серной кислотой.
Сравнительная характеристика качества очищенной воды указанными р© выше . коагулянтами приведена в табл. 3.
6170 б
Из табл, 3 видно, что физико-химические показатели качества очищеннои воды выше при использовании коагулянта, полученного предлагаемым способом, что свидетельствует о его более высокой коагуляционной активности .
Кроме того, коагулянт, полученный предлагаемым способом, дает значительный экономический эфаект, так как снижает расход дорогостоящей кислоты. По ориентировочному расчету использование способа только на водоподготовительных сооружениях одного предприятия дает экономию 455 тыс.руб ежегодно.
Применение способа имеет большов народнохозяйственное значение в об" ласти охраны окружающей среды, так как препятствует сливу вредных веществ - шламов водоочистки в природина водоемы.
981 246
Табли ца 2
Опыт
Концентрация шлама, об. 3
Концентрация железа . в .регенерированном коагулянте, мг/л
Цветност ь раствора регенерированного коагулянта, град. ПКШ
Мутност ь раствора регенерированного коагулянта, мг/л
10 .
1,3 }0
20
0,6
32
27
: 24
0,7
0,3
0,5
0,3
0,6
0,4
При концентрации 24 об.3 и более шлам становится малоподвижным и плохо поддается обработке.
Таблиц а 3. физико"химические показатели качества воды, очищенной коагулянтом
Регенерированный коагулянт полученный
Мутность, мг /л
Цветность, град. ПКШ
Остаточное содержание
Fe-coFe-co- Al-содержа- держащим щим
А1- содержащим
Fe-coAl- содержа- " щим держащим.держащи м предложенным способом
0,04 }2 1,1
0,089
0,7 регенерацией серной кислотой
58 4,6
2,8
0,168
0,32
Формула изобретения
1. Способ получения коагулянта из шламов водоочистки, включающий обработку кислотой и очистку от органических примесей, о т л и ч а ющ и и с.я тем, что, с целью повышения чистоты коагулянта и увеличения ,его коагуляционной активности, перед обработкой кислотой шлам сгущают и
3
5
7
9
14
18
18
18
Количество, мл, расходуемой на регене рацию серной кислоты концентрацией
3980 фильтруют через слой активированного угля, а обработку серной кислотой ведут непдсредственно на фильтре.
2. Способпоп. 1, отли чаюИ шийся тем, что для получения алюминийсодержащего коагулянта шлам сгущают до концентрации 20-30 об.4.
3. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что для получения
;981246, 10 .Авторское свидетельство СССР
Н 757478, кл. С 02 F 11/00, 1978.
2, Авторское свидетельство СССР
II 357808, кл. С 02 F 1/72, 1969. железосодержащего коагулянта алам сгущают до йонцентрации 10-20 обД.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
Составитель А. Скороход
Техред Т.Фанта Корректор Е. Рошко
Редактор О. Персиянцева
Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 9611/31 Тираж 981
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
