Способ очистки сточной воды от лития,цинка и хрома

Способ очистки сточной воды от лития,цинка и хрома

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Соцмалистмчесимк

Реслублми

О П И С А Н И Е (939399

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 19. 06. 79 (2! ) 2 781882/2 3-26 с присоединением заявки № (5 l ) M. Кл.

С 02 F 1/46

3Ъсударстинный камеей

СССР (23) П риорнтет ао делам нзабретеннй н открмтнй

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.06.82 (53) УДК628.543..2(088.8) В.Н.Голубев, Б.А.Пурин, В.П.Суэтин, H.Т.Ванага, К.M.Äþìàåâ, Е.В.Засорина и Э.Н.Шлома (72) Авторы изобретения

1

1

) !

Институт неорганической химии АН Латв (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ ОТ ЛИТИЯ, ЦИНКА И ХРОМА

0,0001-0,01

Изобретение относится к процессам электродиализной обработки водных растворов и может быть использовано в технологии очистки промышленных стоков, в частности очистки сточных вод анилино-красочной промышленности., Известен способ очистки сточной воды, содержащей хром, заключающийся в том, что сточную воду обрабатывают анионообменной смолой, которую затем регенерируют (1).

Однако этот способ является многостадийным и недостаточно эффективным, 15

Наиболее близким к предлагаемому является способ очистки сточной воды от примесей в том числе от лития, т цинка и хрома электродиализом с использованием катион- и анионселектив-zp ной мембран (2).

Недостатком данного способа является низкая степень очистки из-за того, что твердь е катион в и анион2 селективные мембраны не обладают избирательной селективностью по отношению к конкретным видам ионов.

Цель изобретения — увеличение степени очистки сточной воды от лития, цинка и хрома.

Поставленная цель достигается тем, что электродиализ ведут при плотности тока 0,5-5,0 мА/см, в качестве анионселективной мембраны используют 3-1.5%-ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте фракции

С -С 1, а в качестве катионселективной мембраны — раствор ди-2-этилгексипфосфорной кислоты и дибензо— 18-краун-6 в валериановой кислоте при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ди-2-этилгексипфосфорная кислота 10-30

Дибензо-1 8-краун-6

Валериановая кислота Остань юе

939399

Указанное соотношение компонентов анион- и катионселективной мембран определяется необходимостью наиболее полного извлечения указанных ионов. При меньшем содержании

5 компонентов уменьшается степень очистки, а при более высокой концентрации увеличения степени очистки не происходит. Выбранный интервал плотностей тока 0,5-5,0 мА/см2. необходим III для полного удаления ионов из мембран в аналит и католит. При плотности тока ниже 0,5 мА/см возрастает время обработки сточной воды, а при плотности тока выше 5 0 мА/см ухудшается селективная избирательность мембран.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Способ осуществляется следующим образом, В среднюю камеру 3 пятикамерного электродиализатора помещают исходную сточную воду, содержащую ионы

Zn< Cr (Cr0+) а кам ру

2 заливают раствор триоктиламина в алифатическом спирте фракции С>-С (жидкая анионселективная мембрана), в камеру 4 заливают раствор алкилфосфорной кислоты в валериановой

30 кислоте и циклический полиэфир (жидкая катионселективная мембрана) .

В анодную 1 и катодную 5 камеры заливают О, 1 н. раствор серной кислоты.

Жидкие мембраны ограничивают с двух сторон полупроницаемыми перегородками 6, например целлофановыми или

"ядерными" лавсановыми фильтрами.

В качестве катода и анода 7 используют платинированный титан. При наложении постоянного электрического

ro тока катионы лития и цинка путем электромиграции с последующей жидкостной экстракцией в электрическом поле поступают в жидкую катионселективную мембрану, а анионы (CrO ) <, Cr6+- в жидкую анионселективную мембрану, далее путем электромиграции в мембране ионы Li+, Zn Cr6 подходят к границам жидкая мембранараствор реэкстрагента и благодаря 0

4 выбранному составу реэкстрагента происходит реэкстракция в электрическом поле анионов хрома в анодную камеру 1 и катионов лития и цинка в катодную камеру 5.

Пример 1. 0,1 л раствора сточной воды, содержащего 0,63 г лития, 14,0 г цинка и 12,3 г хрома, а также примеси других ионов (хлоридов, бромидов и карбонатов) общим содержанием 24,0 г, помещают в среднюю камеру электродиализатора, в камеру 2 заливают l5 -ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте, а в камеру 4 заливают 30 .-ный раствор ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в валериановой кислоте с добавкой 5 ° IO моль/л дибензо-18-краун-6. В анодную и катодную камеры заливают по 0,1 н. раствора серной кислоты. После 60 мин электролиза с плотностью тока 5 мА/см содержание ионов 1 i u Zn в катодной камере .+ 12+ составляет соответственно 0,61 и

13, 7 г, а ионов C r0)(C r ) в анодной камере 12,0 г, что соответствует извлечению 97,5 для Li, 97,8 для Zn 96,8Z для Cr6+

Пример 2. 0,1 л сточной воды, содержащей 2,4 10 г лития, 2,6 ° 10 г . -Ю цинка,4-10 "г хрома, а также соли щелочно-земельных металлов общей концентрацией 2 г/л с рН 1,0, помещают в среднюю камеру электродиализатора. В катодную и анодную камеры заливают 0,1 н. раствор серной кислоты. Жидкой анионселективной мембраной служит З -ный раствор триоктипамина в алифатическом спирте С ;-С, а жидкой катионселективной мембраной—

10 -ный раствор ди-2-этилгексилфосфорной кислоты в валериановой кислоте с добавкой 5-10 моль/л дибензо-18-краун-6. Через 1 ч степень очистки исходной сточной воды составляет

99 . Процесс осуществляют в одну стадию.

Сравнительные данные по степени очистки предлагаемым способом по сравнению с известным представлены в таблице (условия примера 1).

Предлагаемый 1

Из вест ный

97 5 97 8 96э8 Оэ001 0 01 Оэ02

32,1 30,6 27,4 0,45 9,70 8,95

5 93939

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает более высокую степень очистки сточной воды, чем известный

Санитарно-химическая характеристика стоков при этом доводится до экологически безопасного уровня, т.е. до величины предельно допустимых концентраций для извлекаемых токсичных металлов. Себестоимость обработки10 сточных вод по предлагаемому способу в расчете на 1 r извлекаемых тяжелых металлов составляет 0,114 коп.

Ожидаемый технико-экономический эффект (кроме основного экологичес- 15 кого эффекта ) составит около 12 тыс. рублей в год для предприятий с количеством стоков 1000 м в месяц.

Формула изобретения

Способ очистки сточной воды от лития, цинка и хрома электродиализом с использованием катионселективной и анионселективной мембран, 9 6 отличающийся т.ем, что, с целью повышения степени очистки, электродиализ ведут при плотности тока 0,5-5,0 мА/см, в качестве анионселективной мембраны используют

3-15Х-ный раствор триоктиламина в алифатическом спирте фракции С ;-С, а в качестве катионселективной мембраны — раствор ди-2-этилгексилфосфорной кислоты и дибензо-18-краун-6 в валериановой кислоте при следующем соотношении компонентов, вес.Ж:

Ди-2-этилгексилфосфорная кислота 10-30

Дибензо-18-краун-6 0,0001-0,01

Валериановая кислота Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Ф 1490926, кл. С 02 В 1/70, онублик. 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 580241, кл. В 01 D 13/02, 1976 (прототип).

Составитель В. Богдановская

Редактор 10.Êîâà÷ Техред С.Мигунова Корректор М Коста

Заказ 4579 32 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,