Способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и борную кислоту

Способ очистки сточных вод, содержащих ионы тяжелых металлов и борную кислоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюз Советских

Социапистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К, АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)881002 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 120380 (21) 2896778/29-26

Р1) М. К,. с присоединением заявки ¹â€”

С 02 F 1/58

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15.1181. Бюллетень N9 42

Дата опубликования описания 15.11,81 (53) УДК 628.543 (088. 8) Всесоюзный научно-исследовательский институт водосна канализации, гидротехнических сооружений и инженерной . гидрогеологии (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД СОДЕРЖАЩИХ

ИОНЫ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И БОРНУЮ КИСЛОТУ

Изобретение относится к очистке сточных вод, содержащих борную кислоту, образующихся в процессе травления и формовки фольги, а также при сбросе отработанных ванн уплотнения в процессе анодирования изделий из алюминия и сплавов.

Известен способ очистки вод от бор- и мыаьяксодержащих анионов с помощью селективных ионообменных смол путем контактирования со сшитым оксиариловым полимером, имеющим точки, обладающие сродством к тетраэдрическому борному аниону (1).

Недостатками данного способа яв- 15 ляются высокая стоимость процесса, дефицитность реагентов, отсутствие возможности очистки боратов от ионов тяжелых металлов и утилизации соединений борной кислоты и, следователь- 20 но, возврат в оборот сточных вод.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки сточных вод, содержащих борную кислоту, заключающийся s том, что малоконцентрированные сточные воды, образующиеся при охлаждении реакторов и содержащие v 15% борной кислоты (от общего содержания солей), 30 предварительно упаривают, затем их -1 подают в испаритель и дозируют к сточным водам едкий натр в мольном сооТношении к борной кислоте от 1:1 до

8:1. Сконцентрированный рассол охлаждают при нормальном давлении и температуре с выделением кристаллического осадка солей. Радиоактивный осадок удаляют с испарителя и далее захороняют (2).

Недостатками известного способа является невозможность отделения ионов тяжелых металлов от боратов и утилизации соединений борной кислоты.

Цель изобретения — одновременное выделение ионов тяжелых металлов и утилизация борной кислоты в виде боратов.

Поставленная цель достигается тем, что процесс ведут в две стадии, причем на первой обработку ведут едким натром в присутствии углекислого натрия при рН 8,6-9,2 с выделением осадка, а на второй обработку фильтрата ведут щелочью.

В качестве щелочи используют едкий натр или гидрат окиси кальция.

Для получения тетрабората натрия фильтрат обрабатывают едким натром, а для получения бората кальция обра881002

Таблиц а 1

10%-ный

NaOH

5 05

7,05

2000

325

0 теоретическое количество теоретическое количество +2 10 % мг.-зкв/л

6725

8,4

214

6568

4,2

8,2

6338

20%-ный избыток

50%-ный избыток

10%-ный

Ыа СО%+

10%-ный

NaOH в отн., l:1

10%-ный

На,СО

«Il

2,7

7,75

6378

4,2

8,2

6358

100%-ный избыток

150%-ный избыток

1,12

6725

0,6

6725

9,0 ботку фильтрата после выделения осадка ведут гидратом окиси кальция, Способ осуществляют следующим образом.

Сточные воды, содержащие борную кислоту до 10 г/л, катионы тяжелых металлов Co (II), Ni (II), Fe (II, III), Cr(III) до 3 г/л, обрабатывают 10%ными растворами NaOH и Ма СОЗ . На этой стадии происходит выделение ионов металлов в виде гидроокисей и оси о вных с on ей . 10

На второй стадии растворы после отделения осадков гидроокисей и основных солей обрабатывают дополнительным количеством щелочи, после чего из них производят кристаллиза- 15 цию буры (NagB40 10Н О), или бората кальция (Са (ВО ) . 6Н О) . Для кристаллизации буры раствор после отделения гидроокисей металлов и дополнительной обработки щелочью упаривают и затем З1 охлаждают, в результате чего из раствора выделяются кристаллы буры, которые отделяют от маточного раствора фильтрованием, центрифугированием или декантацией и высушивают. Маточный раствор возвращают на вторую стадию обработки. Для кристаллизации бората кальция фильтрат после отделения гидроокисей металлов обрабатывают гидратам окиси кальция, Пример 1. Сточную воду, содер- ® жащую 6,7 г/л борной кислоты и до

3 г/л катионов тяжелых металлов, обрабатывают 10%-ными растворами едкого натра и углекислого натрия, доводят pH=8,6, в результате выпадает 35

1 осадок гидроокисей и основных солей тяжелых металлов (Co (II ), Ni (II ), Fe(II,III), Cr(III) и др.). После их отделения путем фильтрования, декантации или центрифугирования фильтрат обрабатывают дополнительным количеством едкого натра и получают товарный продукт — буру (Na B40>) °

Процент очистки сточных вод от йонов тяжелых металлов и борной кислоты составляет 97-100%.

Пример 2. Сточную воду, содержащую 6,7 г/л борной кислоты и до 3 г/л ионов тяжелых металлов, обрабатывают 10%-ными растворами NaOH и Na CO>, доводят рН 9,0, в результате выпадает осадок гидроокисей и основных солей тяжелых металлов.

После их отделения обрабатывают фильтрат гидратом окиси кальция и получают товарный продукт борат кальция.

Процент очистки сточных вод от борной кислоты и ионов тяжелых металлов составляет 99-100%.

В табл. 1 приведены данные по очистке от металлов, в табл. 2 — от борной кислоты.

Таким образом, предложенный способ очистки сточных вод, содержащих борную кислоту и ионы тяжелых металлов, по сравнению с известным способом обеспечивает удаление ионов тяжелых металлов из сбросных растворов борной кислоты, выделение товарного продукта тетрабората натрия и бората кальция, исключение сброса борсодержащих стоков.

881002

Т а б л и ц а 2

Режим обработки

Степень очистки от боратов по предложенному способу, Ъ

Степень очистки от боратов по известному способу

NaOH

Са(ОН), 99,5

Невозможность разделения ионов тяжелых металлов от боратов

98,0

Формула изобретения

Составитель Л. Ананьева

Техред М.Голинка Корректор В. Бутяга

Редактор П. Коссей

Тираж 1010 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9852/36

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ очистки сточных вод, содержащий ионы тяжелых металлов и борную кислоту, включающий обработку едким натром, и отделение осадка,, отличающийся тем, что, с целью одновременного выделения ионов тяжелых металлов и утилизации борной кислоты в виде боратов, обработку едким натром ведут в присутствии углекислого натрия до рН 8,6-9,2, а после отделения осадка фильтрат рабатывают щелочью до образования бо" ратов.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве щелочи для обработки фильтрата используют едкий натр или гидрат окиси кальция.

Источники информации, О ринятые во внимание ри экспертизе

1. Патент США Р 3887460, кл. С 02 В 1/56, 1975.

2. Патент ГДР 9 117131 кл. G 21 F 9/08, 1975.