Способ восстановления хрома (v1) в сточных водах

Способ восстановления хрома (v1) в сточных водах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений хрома (VI). Цель изобретения - уменьшение расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. Восстановление хрома /VI/ проводят путем смешивания хромсодержащего раствора с раствором кислоты в слое стружки отходов графитизированного чугуна, при этом раствор кислоты подают снизу вверх. В качестве раствора кислоты может быть использована часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимым анодом через подкисленную в анодной камере электролизера хромсодержащую сточную воду перед подачей ее в слой стружек пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. 2 табл.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1514815

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4303782/31-02 (22) 01,09,87 (46) 15.10,89. Бюл. Р 38 (71) Одесский инженерно-строительный институт (72) И.И. Уткин и Б.И. Грейберг (53) 622.793.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1133233, кл. С 02 F 1/46, 1985.

Патент СНА Р 4108770, кл. С 02 С 5/02, 1978. (54) СПОСОБ BOCCTAHOBJIEHHR ХРОМА (VI) В СТОЧНЫХ ВОДАХ (57) Изобретение касается очистки промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений хрома .(VI), Цель изобретения — уменьшеИзобретение относится к очистке промышленных сточных вод, в частности, от токсичных соединений шестивалентноro хрома.

Целью изобретения является умень . шение расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. . Пример 1. Проводились сравнительные испытания предложенного и известного способов при восстановлении хрома (7Х) в сточных водах гальванического цеха, поступающих от процессов межоперационной промывки с добавлением в них периодически сбрасываемых отработанных электролитов хромирования. Расход сточных вод 37 л/ч, рН 7;О, концентрация хром (VI) 30-220 мг/л. (5D 4 С 22 B 34/32, С 02 F 1/46

2 ние расхода кислоты и сокращение продолжительности процесса. Восст а-, новление хрома (VI) проводят путем смешивания хромсодержащего раствора с раствором кислоты в слое стружки отходов графитизированного чугуна, при этом раствор кислоты подают снизу вверх. В качестве раствора кислоты может быть использована часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного электролизера с нерастворимым анодом. Через подкисленную хромсодержащую сточную воду перед подачей ее в слой стружек пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл .

При испытаниях известного способа использовались стружки из стали

Ст.3.

В обоих случаях размер стружек был одинаковым и составлял в среднем

4х8 мм.

Для подкисления применялась техническая серная кислота 1 ГОСТ 218465) -с содержанием моногидрата (Н БО ) 92,5Х.

На фиг.1 и 2 изображена принципиальная схема предложенного способа: на фиг,1 — с применением кислоты или ее раствора; на фиг.2 — с применением диафрагменного электролизера.

В соответствии со схемой при испытаниях использовался реактор 1, изго1514815 товленный из винилпластовой трубы диаметром 50 мм. Реактор заполнен стружками 2 из графитизированного чугуна марки АЧС-5 с содержанием

5 углерода и кремния по 3,5 .

Патрубок 3 ввода обрабатываемой сточной воцы подсоединен к ббковой стенке реактора и делит объем загруженных в него стружек на зоны А и Б. Зона А предназначена для подачи через нее посредством патрубка 4 кислоты или ее раствора, а зона Б— для пропускания через нее смеси продуктов реакции кислоты и стружек со 15 сточной водой.

В процессе испытаний путем смещения патрубка 3 по вертикали вниз или вверх варьировался объем зоны А. Диапазон варьирования составлял 60- 20

30%. В результате установлено, что объем зоны А должен составлять 40 50 от общего объема.

Увеличение объема зойы А до 60Е не увеличивало количество растворенного в ней железа, а уменьшение до 30% сокращало количество растворенного железа и требовало увеличения продолжительности контакта сточной воды со стружками, что сокращало про- 30 изводительность реактора, Кроме того, в испытаниях предложенного способа было установлено. объем стружек зоны А должен быть одинаковым как при использовании 35 концентрированной кислоты, так и ее раствора, так как концентрированная кислот а разбавляет ся непоср едственно в зоне А сточной водой, что обеспечивается интенсивным перемеши- 40 ванием пузырьками водорода; при использовании раствора кислоты величина его рН не должна превышать

0,75, так как увеличение рН, например, до 0,95 уменьшает интенсивность 45 выделения пузырьков водорода, в результате чего не происходит самопроизвольное уплотнение стружек, В процессе испытаний предложенного способа время контакта сточной воды со стружками рассчитывалось исходя из всего объема стружек (зона

А + эона Б).

Результаты испытаний предложенного и известного способов приведены в табл. 1.

Как видно иэ табл.1, при применении предложенного способа (опыты 2, Ы) но сравнению с известным (опыты

13,18) сокращается в зависимости от концентрации хрома (VZ) расход кислоты на !9-50, а время контакта сточной воды со стружками на 87-90Х.

Пример 2. В процессе испыта-. ний предложенного способа с использованием электрохимически подкисленной воды применялся диафрагменный электролизер 5 (фиг.2), катодная камера которого посредством патрубка 6 и эжектора 7 соединена с патрубком 4 для подачи кислоты или ее раствора в реактор

Для подкисления в анодную камеру электролизера подавалась исходная сточная вода, расход которой составлял 20 от общего расхода сточных вод. В катодную камеру электролизера подавалась обработанная в реакторе 1 сточная вода. Водород, получаемый в катодной камере, по патрубку 6 подавался .вместе с подкисленной водой в реактор 1 через эжектор 7, Плотность тока на электродах электролиэера 30 А/м, материал диафрагмы— Z мипласт, катода — нерж. сталь, анода — пропитанный маслом графит.

Результаты испытаний предложенного способа с применением диафрагменного электролизера при IOOX-ном восстановлении хрома приведены в табл.2.

Формула изобретения

I Способ восстановления хрома (VI) в сточных водах, включащий смешивание хромсодержащей сточной воды с раствором кислоты, пропускание смеси через слой железосодержащих частиц, о т— л и ч а ю щи и с я тем, что,с целью уменьшения расхода кислоты и сокращения продолжительности процесса, в качестве желеэосодержащих частиц используют стружку отходов графитизированного чугуна, при этом серную кислоту или ее раствор подают через стружки снизу вверх, а смешивание хромсодержащей сточной воды производят с восходящнм потоком .раствора кислоты в слое стружек °

2 ° Способ по п.I о т л и ч а ю . щ и и с я тем, что в качестве раствора кислоты используют часть исходной хромсодержащей воды, подкисленной в анодной камере диафрагменного

1514815 электролизера с нерастворимым анодом. чей в слой стружек через подкисленную в анодной камере диафрагменного электролизера хромсодержащую сточную воду пропускают водород, полученный в катодной камере электролизера.

3. Способ по пп.! и 2, о т л ич а ю шийся тем, что перед подаТаблица!

5,3

10,0

35,5

100

89,4

8,5 !

1,0

93,8

100

14

16

17

Таблица2

Расход электричества

Расход электроэнергии на восНапряжение, В

Концентрацияя хрома (vx), мг/л

Сила тока, Опыт, Ф

Величина рН обработанной

А в электстановролиз ере, Кл/л воды, ление хрома в сточной

+ воде, кВт-ч/и з ед, 0,2

0,8

1,6

2,3

1,7

1,4

2

1022

4232

8465

2,1 3,5

8,7 3 5

17,4 3,5

220

4.

При отсутствии подачи водорода расход электроэнергии увеличивается на 18Х.

Предложенный

2

4

6

8

Известный

11

12

220

220

5,6 9 5,6 11

5,2 11

5,6 39

56 . 42

5,3 42

5,6 70

5,6 75

5,3 75

5,6 11

11,3 11

11,3 40

10,0 120

5,6 120

6,9 75

6,9 75

6,9 570

6,9 600

82,3

100 .92,5

93,1

I00

95,5

93,0

95,5

15148 I 5 съ"

Составитель В. щербинин

Техред А. Кравчук Корректор А ОбРУчаР

Редактор М. Бандура

Заказ 6197/29 Тираж 576 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101